公務員期刊網(wǎng) 論文中心 正文

橋梁工程設計BIM技術的應用

前言:想要寫出一篇引人入勝的文章?我們特意為您整理了橋梁工程設計BIM技術的應用范文,希望能給你帶來靈感和參考,敬請閱讀。

橋梁工程設計BIM技術的應用

[摘要]針對BIM技術橋梁工程設計方面的應用,做了簡單的論述,總結了技術應用的效果和注意要點。從設計實踐來說,bim技術憑借自身強大的技術優(yōu)勢,在實際應用中,發(fā)揮著優(yōu)化設計方案、提升設計成果質量的作用,具有推廣應用價值。

[關鍵詞]橋梁工程;設計;BIM技術

近年來,建筑行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出新特點,以工程設計為例,設計的高效性更強,得益于新設計手段的支撐。在橋梁工程設計中,BIM技術的應用較為廣泛,能適用于山區(qū)公路和高速鐵路等,其價值體現(xiàn)于在工程建設全生命周期實現(xiàn)各方信息交流,根據(jù)需求利用,BIM技術提高設計、施工和運維管理效率與質量。現(xiàn)結合工程實踐,分析BIM技術的具體應用。

1橋梁工程設計中BIM技術的應用形式

開展設計作業(yè)時,基于工程基本參數(shù),創(chuàng)建橋梁模型,利用三維渲染工具,開展真實場景的渲染,同時能夠制作三維動漫,將橋梁和周圍環(huán)境之間的關系,以三維形式展現(xiàn)出來,強化了設計人員對設計理念的深度理解。利用BIM模型,模擬真實的橋梁三維動漫,能夠使得設計內容更加生動形象,豐富了涵蓋的內容。在優(yōu)化設計階段,利用BIM模型,進行碰撞檢測和糾正,生成優(yōu)化后的方案,并且輸出圖紙。橋梁架構的立體關系相對復雜,利用傳統(tǒng)的CAD設計方法,常見管道碰撞和構件位置沖突等各類問題,參與設計的人員溝通不暢,影響著設計方案的質量。而BIM技術的應用,利用自身的碰撞檢測等功能,有效的彌補了傳統(tǒng)設計方法的不足。

2橋梁工程設計中BIM技術的應用優(yōu)勢

2.1協(xié)同設計

橋梁工程建設中,參與的單位較多,傳統(tǒng)施工模式下,多家單位由于協(xié)同溝通不暢,影響著工程施工作業(yè),常見各類質量問題和安全問題等。利用BIM技術,進行工程設計,能夠在設計階段,促使施工單位和設計單位等多家單位的協(xié)同參與,將施工可能出現(xiàn)的問題提前解決,形成高質量的設計方案。在橋梁工程施工作業(yè)中,各家單位可以調用BIM模型內的數(shù)據(jù)信息,實現(xiàn)生產協(xié)同,提高作業(yè)的質量和效率。

2.2助力設計成果轉化

橋梁工程施工作業(yè),部分結構構件較為復雜,例如橋墩預埋件,不僅種類多,而且結構復雜,增加了橋墩施工作業(yè)的難度。應用BIM技術,借助三維模型,生成三維圖紙或者動畫,直觀展示橋墩構件情況,實現(xiàn)了施工前的問題預判,通過及時優(yōu)化施工方案,進行三維技術交底,使得施工人員全面領悟設計意圖,助力設計成果轉化。

3橋梁工程設計中BIM技術的應用實例

3.1案例概述

以某橋梁工程為例,主橋部分設計為高低塔單索面混凝土斜拉橋,總長度為645m,跨徑最大值為330m。具體情況如下:1)高塔塔柱高度為178.2m,總計29對斜拉索;2)低塔塔柱的高度為121.8m,總計15對斜拉索。西引橋總長度為1019.5m;東引橋總長度為263.5m。此橋梁設計,采用了BIM技術,獲得了不錯的成效?,F(xiàn)結合此工程實踐,分析BIM技術的具體應用以及優(yōu)勢展現(xiàn)。

3.2方案確定

從此橋梁工程實際來說,橋梁上部結構的設計,涉及到的支承以及懸臂施工體系較為復雜。0號節(jié)段的長度是25m,寬度為32.5m,區(qū)域內部沒有斜拉索設計,除了塔身支撐部位,縱橋向形成了約13m的大懸臂結構;從橫橋向來說,懸臂約16m;混凝土方量較大,約1150m3。此次的方案設計,面臨的主要難題為雙向大懸臂結構形式轉換為上部結構。目前,0號節(jié)段施工作業(yè),主要采取的方案如下:1)方案1,落地支架現(xiàn)澆;2)方案2,托架現(xiàn)澆。將兩個施工設計,全部導入大橋柱墩BIM模型,開展對比分析,明確兩個方案的都具有一定的難度,綜合經(jīng)濟性分析,生成方案3,將0號節(jié)段縱橋向,采取2次澆筑的方式施工。在第一次澆筑作業(yè)時,采取托架澆筑方式,長度約為11.2m,進而減少托架部分的工程量,降低工程設計難度。在第二次作業(yè)時,借助掛籃,對剩余的6.9m階段,開展對稱懸臂施工作業(yè)。方案3不僅降低了設計難度,增強了技術的可行性,而且實現(xiàn)了施工成本的合理把控。

3.3施工設計

按照所選的施工方案,進行精細化施工設計。單幅掛籃中的支點到后錨固定點的距離約10m,對比施工方案了解到首次澆筑所形成的0號節(jié)段,其長度為11.2m,若想實現(xiàn)2幅大噸位掛籃,存在著極大的難度,需臨時組拼掛籃,當后續(xù)節(jié)段施工完成后,長度達到設計要求后,再分離2幅掛籃??紤]到高空作業(yè)的安全性問題,盡量減少高空作業(yè),保證焊接作業(yè)一次性完成,因此決定在橫橋向,采取錯位布置的方式,布置左右2幅掛籃,間距控制為0.75m,避開主縱梁重疊部位。主橋單索面寬箱梁設計增加了掛籃結構設計的難度,為有效把控支反力,決定使用前后支點相互結合的掛籃體系。在作業(yè)時,很多的錨固和吊掛等,都需預設孔洞,并且避免主梁結構上復雜的預應力布置增加設計難度。在設計時,為保證預留孔洞能夠達到節(jié)段預應力的布置基本要求,將類型不同階段的預應力布置,同主梁階段的進行對比分析,利用BIM軟件,構建主梁階段和掛籃以及預應力,借助系統(tǒng)的碰撞檢測功能,開展碰撞檢測分析。依據(jù)檢測報告,對存在沖突的構件,進行優(yōu)化調整,確保工程設計的質量[1]。

3.4響應設計變更

設計是施工的指導依據(jù),在橋梁結構設計時,要站在施工角度進行分析。橋梁施工設計量很大,尤其是托架和掛籃等,若橋型結構上各個尺寸發(fā)生變化,都會影響橋梁工程施工的進度和成本。在作業(yè)時,極易發(fā)生設計變更。為有效把控上述風險,在設計初期,將各類影響橋梁施工設計的參數(shù),利用BIM進行監(jiān)視。若發(fā)生設計變更,加載經(jīng)過變更后的橋梁BIM模型,利用警告信息,能夠核查預警參數(shù),分析其對設計的影響,最大程度上避免審圖不及時或者人為因素造成的漏查。

4結語

綜上所述,借助BIM技術,開展橋梁工程設計,能夠保證施工作業(yè)的質量和進度。在前期設計和優(yōu)化設計的各個階段,利用BIM模型,有效的保障了設計方案的科學合理性。

參考文獻

[1]吳繼峰,劉志麗,杜戰(zhàn)軍.BIM技術在橋梁工程設計階段的應用[J].公路交通科技(應用技術版),2017,13(10):202-203.

作者:宮世梁 單位:中交公路規(guī)劃設計院有限公司