BIM技術在道路橋梁設計優化方面的應用分析

李洋

石家莊交通勘察設計院 河北 石家莊 050071

引言

道路橋梁優化的原則是提高整體橋梁的安全性要求，統計橋梁線形、平曲線、穩定性、承載力等指標參數，確保各項參數均符合技術標準。因此，設計人員需要依據橋梁的基本性能進行統計、優化，以確保設計及施工方案的合理性。同時，設計人員也需控制整體工程的運行成本，降低城市化建設所需求的經濟成本，進而充分發揮道路橋梁的作用。

1 BIM技術在道路橋梁設計優化的必要性

1.1 可提供準確的數據指標

BIM技術可分析出不同元件之間的連接狀態，以便技術人員在可視的、精準的數據信息中得到工程特征，進而發掘出梁體、柱體之間支撐關系。例如所設計橋梁的承載力指標較高時，該技術可結合二維圖示和三維圖示指標統計圖像與工程量之間的關系，以便在立體化的設計構造中明確各個元件之間的連接、構造特征。由此可見，該技術能對橋梁框架進行仿真，同時在CAD軟件中以虛擬化仿真圖像凸顯出綠色施工標準，進而為工程人員提供準確的建議支持[1]。

1.2 可凸顯集約化管理價值

BIM技術可利用模擬化的三維圖示展示出工程的效果及缺陷，以便設計人員給予必要的修正工作。因此，模擬數據分析過程中可對現有數據進行統計，再對橋梁的數據功能進行反饋模擬，進而設立出翔實的應對方案。另外，仿真數據也具有較好的觀察功能，設計人員可利用軟件中的信息標注分析部件的連接狀況及穩定性狀況，解決較為復雜的工程問題。例如設計人員可運用參數的比對過程，整合不同工藝所需使用的資源數據，同時在相關管理條約的支持下消除不安全事件及安全隱患問題。總之，運用BIM技術可在高效化、集約化的管理過程中呈現出橋梁的構型及質量特點，圍繞這些要求設立計劃指導方案，能夠在縮短工程周期的過程中節約資源使用支出。

2 BIM技術在公路橋梁工程的設計應用策略

2.1 前期設計數據支持管理

橋梁工程設計過程務必參照當地的生態環境及橋梁的結構特征進行系統的統計，依據相關設計需求及設計方向給予一定的技術支撐，從而凸顯出不同數據的整合價值。因此，運用BIM技術將基本橋梁信息、構件特點進行統計配置，能提升橋梁的使用質量。例如需分析出梁、柱、骨料等元件之間的設計關系，統計出相關配置方式及聯系方式，以此凸顯出整體設計的合理性價值。總之，通過運用虛擬仿真技術總結影響工程的設計指標及技術指標，進而提高橋梁的穩定性。

2.2 工程現場設計支持應用

BIM技術可在虛擬化的軟件中分析出整體施工流程，同時結合場地地理特點、降水及土壤指標、地理環境數據進行總結分析，有利于科學地進行設計優化及創新調整工作。因此，設計人員應結合標書內容分析出橋梁重要結構的特點關系，再依據橋梁的地理位置給予必要的調整，提高整體設計的合理性。因此，在施工現場的設計過程中，技術人員需使用BIM技術監測出工程進展及施工問題，及時對不同操作問題進行處理，進而降低項目的返工概率。通過運用集約化管理進行設計、調整、控制、優化工作，再給予必要的變更優化，有利于推動設計項目的穩步運行。總之，設計人員應使用信息化技術強化與技術人員的溝通交流，探討不同物料、機械裝置的使用狀況，同時給予合理的分配統籌，有利于全面提高工程的運行效率，進而控制施工過程的風險指標[2]。

2.3 宏觀地形監測的應用

BIM技術可對整體橋梁的構型、地質條件因素進行統籌整合，分析出各個路段、地層指標的特點關系，能為設計人員提供完整的地層、土壤信息指標，進而提高工程設計的準確性價值。例如在BIM技術應用中，需要技術人員對橋梁工程的地質構造特點、立體空間邏輯進行宏觀性監測，特別是可對場地內的信息指標進行統籌監控，以便區分、計算出承載力不同的路段信息。例如在不穩定地質模型的生態環境監控中，需要設計人員統計橋梁質量與橋梁結構的關系，以便落實有效的設計效果。另外，橋梁縱斷面情況監測設計中，需運用該技術統籌橋梁起點、橋梁交叉效果以及橋梁的標高參數，結合不同的行車要求及工程造價指標對橋梁的變坡點進行調整，再結合地面數據指標文件將拉坡線、水平線、地面指標文件繪制成專業格式的文件信息，以便技術人員監測梁縱斷面的設計狀況。從綜合的角度來講，橋梁縱斷面的設計較為復雜，不僅所需求的設計環節較多，核心項目的耗時指標也相對較長。故運用信息化技術提取地面模型，再將模型數據進行匯總整理，確保變坡點、豎曲線、道路路線均能隨著道路的建設而變化。若拉坡過程存在三維模型的變化狀況時，則需要技術人員結合三維模型數據對挖填圖示進行監測統計，進而凸顯出斷面的設計價值。

2.4 復雜節點的驗算監控

橋梁設計過程應重點對復雜節點的狀態、運行情況進行統計，總結影響設計的操作因素，再給予整體化的質量控制，進而提高橋梁的穩定性。由此可見，設計人員需在信息化技術中分析、統計、驗算工程的節點狀況，在建模完畢后配置隔離措施，運用相關力學測試統計出不同橋梁節點的受力狀況，也能發掘橋梁設計的合理性。若部分驗算指標不合理，則應要求技術人員給予微調測試，待修正完畢、復測統籌、數據運算后投入至項目的實際應用過程[3]。

3 結束語

綜上所述，將BIM技術應用至公路橋梁的設計及管理中，結合必要的調整、配置、優化工作，以確保橋梁設計符合相關標準，進而提高橋梁的綜合質量，也能鞏固橋梁的使用效益。