石若汐 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)

引言：BIM技術(shù)是以信息模型為基礎(chǔ)的一種工作輔助方式。將橋梁的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和信息輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，并借助BIM技術(shù)建立橋梁的三維模型，即可從虛擬的角度實(shí)現(xiàn)對于橋梁的模擬。通過BIM技術(shù)，設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中不足之處，并根據(jù)模擬結(jié)果對橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到提高橋梁設(shè)計(jì)可行性的根本目的。此外，BIM技術(shù)可以成為橋梁的信息數(shù)據(jù)庫，橋梁的各項(xiàng)信息均會得到存貯，并通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)橋梁信息共享。

一、BIM技術(shù)在橋梁設(shè)計(jì)應(yīng)用中的可行性研究

在未使用BIM技術(shù)之前，橋梁設(shè)計(jì)主要使用CAD技術(shù)。從本質(zhì)來看，CAD技術(shù)中的三維技術(shù)效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)差于BIM技術(shù)，其實(shí)用性較差，往往只是在橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中起到一種輔助的作用。正因如此，多數(shù)設(shè)計(jì)單位均不會通過CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維建模，往往只是使用其二維建模功能。從實(shí)際情況來看，CAD技術(shù)在負(fù)責(zé)一些中小型工程或者整體結(jié)構(gòu)較為簡潔的大型工程時(shí)具有不錯(cuò)的實(shí)用性，但在處理一些復(fù)雜程度較高的大型工程時(shí)難免會出現(xiàn)有心無力的情況。此外，CAD技術(shù)的二維建模功能具有一定的復(fù)雜性，其可控性較差。

與CAD技術(shù)相比，BIM技術(shù)具有一定的協(xié)同性。在使用BIM技術(shù)進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，所有設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)情況均可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)共享，若某設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計(jì)沖突問題時(shí)，可以及時(shí)對設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，這對于設(shè)計(jì)效率的提高無疑有著直接的幫助作用。

在使用CAD的時(shí)候，若設(shè)計(jì)人員需要整改設(shè)計(jì)方案，需要依次對各個(gè)圖紙進(jìn)行修改，且在修改的過程中對各項(xiàng)信息及數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)的核對，避免出現(xiàn)前后不一的情況。這不僅需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，且無法從根本上規(guī)避出錯(cuò)的情況。而使用BIM技術(shù)時(shí)，要先對建設(shè)成型的三維模型進(jìn)行修改，并對修改部位進(jìn)行命名。修改完成之后，修改后的效果會直接體現(xiàn)在三維模型當(dāng)中。若存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，則會導(dǎo)致模型無法生成的情況出現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)修改方式不僅無需耗費(fèi)太多，且出錯(cuò)率幾乎為零，可以有效提高工作效率?？傮w來說，BIM技術(shù)在多方面優(yōu)于CAD。

二、BIM技術(shù)的在橋梁設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）模型的建立

使用BIM技術(shù)搭建橋梁三維模型時(shí)，需要將橋梁的各項(xiàng)信息輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，像橋梁的長度、高度、拉索長度等，并通過特定的計(jì)算和匯總方式將各項(xiàng)數(shù)據(jù)整合在一起，最終實(shí)現(xiàn)模型的建立。三維模型不僅僅可以直觀反映橋梁建成后的成果，更可以實(shí)現(xiàn)對于橋梁各項(xiàng)基礎(chǔ)要素的有效管理。需要注意的是，在搭建三維模型時(shí)需要將各項(xiàng)信息保存，并將技術(shù)變更的設(shè)計(jì)記錄在冊，避免后期出現(xiàn)困擾。若搭建模型時(shí)遇到多個(gè)重復(fù)類型、重復(fù)結(jié)構(gòu)的模型時(shí)，可以通過建立同類基礎(chǔ)模型的方式，對個(gè)別參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而達(dá)到降低工作量的目的。從某種角度來看，三維模型即是橋梁建成后的真實(shí)寫照，其對于檢驗(yàn)橋梁設(shè)計(jì)方案可行性方面有著重要的作用價(jià)值。

（二）調(diào)整設(shè)計(jì)圖紙

BIM技術(shù)最大的作用在于能夠檢驗(yàn)設(shè)計(jì)圖紙中的不足，并能夠直觀反映設(shè)計(jì)圖紙當(dāng)中的缺陷，便于設(shè)計(jì)人員對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。通過BIM技術(shù)，橋梁的整體結(jié)構(gòu)以及橋梁的部件細(xì)節(jié)可以清晰的呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員面前，設(shè)計(jì)人員可以借此對橋梁的各個(gè)部門進(jìn)行深入的研究及分析，并對問題部分進(jìn)行評估，從而提高設(shè)計(jì)圖紙的實(shí)用價(jià)值，減少技術(shù)變更現(xiàn)象出現(xiàn)的頻率。

（三）橋梁的后期設(shè)計(jì)

一般情況下，橋梁的設(shè)計(jì)分為前期和后期兩個(gè)階段。前期階段主要是設(shè)計(jì)橋梁的基礎(chǔ)，例如橋梁的結(jié)構(gòu)、橋梁各個(gè)部件所使用的材料等。后期階段則是對前期設(shè)計(jì)進(jìn)行下一步的審核和檢查，確保橋梁建成后的各項(xiàng)指標(biāo)能夠達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。由于我國對于橋梁的指標(biāo)要求較高，所以后期設(shè)計(jì)階段所涉及的內(nèi)容相對較多，設(shè)計(jì)人員的工作量較大。通過BIM技術(shù)，不僅可以落實(shí)后期設(shè)計(jì)階段的基本要求，更能減輕工作總量，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還可以以前期設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，將建立好的三維模型進(jìn)行深度的細(xì)化，提高三維模型的整體質(zhì)量。此外，設(shè)計(jì)人員可以借助BIM技術(shù)對前期設(shè)計(jì)進(jìn)行審核，并完成橋梁的碰撞檢查。若發(fā)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)存在問題，設(shè)計(jì)人員要及時(shí)對平面圖紙進(jìn)行修改，并重新使用BIM技術(shù)進(jìn)行審核和檢查。

（四）橋梁建成效果展示

將各個(gè)部分的三維模型聯(lián)合在一起，即可形成橋梁整體三維模型。隨后將BIM技術(shù)的視覺模式進(jìn)行調(diào)整，即可得到不同環(huán)境下的模型效果展示圖。此外，與橋梁相關(guān)各項(xiàng)數(shù)據(jù)和要素均可在效果展示圖中進(jìn)行查看，并可以對其進(jìn)行調(diào)整。將橋梁建設(shè)地點(diǎn)周邊的環(huán)境導(dǎo)入到軟件當(dāng)中，與橋梁整體三維模型進(jìn)行融合，并選擇合適的環(huán)境材質(zhì)，即可獲得橋梁建成后的全場景展示圖。另外，設(shè)計(jì)人員也可以通過設(shè)置路徑的方式，將全場景漫游效果展示出來。實(shí)踐表明，BIM技術(shù)的效果展示功能可以給設(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位和投資單位提供全面的信息，便于各單位了解橋梁的設(shè)計(jì)情況，為各單位進(jìn)行決策提供必要的依據(jù)。通過效果展示功能，設(shè)計(jì)單位可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)橋梁與周邊環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性，避免出現(xiàn)破壞周邊生態(tài)環(huán)境的問題。除了全場景漫游展示之外，細(xì)節(jié)展示、模擬行車等也均可得到實(shí)現(xiàn)，這對于提高橋梁實(shí)用性有著很大的幫助作用。

功能 作用全景漫游展示 探究環(huán)境協(xié)調(diào)性細(xì)節(jié)展示 探究橋梁設(shè)計(jì)實(shí)用性模擬行車展示 探究橋梁舒適性

三、結(jié)語

綜合來看，BIM技術(shù)憑借自身的優(yōu)良特性成為了建筑行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，其實(shí)用性較強(qiáng)、便捷程度高，其在橋梁設(shè)計(jì)中能夠發(fā)揮出不可替代的作用價(jià)值。