bim桥梁设计-bim在桥梁方面的应用

根据我国人口现状分析报告bim桥梁设计，未来几十年内，我国将逐步进入深度老龄化社会，人口红利转化为人口压力，劳动力压力增大。另外，德国的“第四次工业革命”、美国的“智能制造领导联盟”、英国的“工业2050战略”等外部因素不容忽视。 *** 早在2015年就提出bim桥梁设计了智能制造的发展方向，路桥行业的智能化建设刻不容缓。

桥梁智能化建造就是创建多种形式的智能化系统。它包括智能设计系统、智能制造系统、智能施工系统。智能化的本质就是让各个系统具有关联性，让前后工序间彼此关联的数据能充分共享，以推动整个建造体系上下游的高效运行。

桥梁智能化建造的基础

桥梁智能化建造的基础是BIM，BIM的核心是信息模型，模型作为信息的载体贯穿项目全生命周期。BIM模型是对桥梁物理客体的数字化表达，各种操作均在计算机中完成，与建筑实体并没有直接的物理联系，但智能化系统所传递的信息都必须以BIM模型作为依托。

BIM技术按照模型精度划分为5个层级，以下简要展示各层级信息的差异——

LOD100：

一般对应于项目规划阶段,用于展示项目总体信息及宏观布局。

LOD200：

一般对应于初步设计阶段，用于方案论证，模型展示主要结构、设计意图等。

LOD300：

对应于施工图设计阶段的模型，模型精度达到施工图设计深度，总体上达到所见即所得的要求。原则上应考虑横坡、纵坡、竖曲线等因素，但实际应用过程中暂未考虑。

LOD400：

在LOD300级模型的基础上除须考虑横坡、纵坡、竖曲线等设计线形，还须综合考虑施工方案、原材采购、加工制造工艺等各种因素，用于指导制造、安装过程。

LOD500：

在LOD400级模型的基础上，结合实际施工过程建立竣工模型。该模型可交付给运营维护阶段，在任意位置要求模型与实物一致。

完整的BIM模型耗费大量精力及资源。在工程中应当根据项目阶段及需求，适当选择BIM模型的精度，避免资源浪费。

BIM正向设计

BIM正向设计之所以要强调“正向”，是为了与“BIM翻模”进行区分。目前政策强有力地推广BIM技术，但是基本的专业技术、软件、理念等均不足以支撑全流程的正常运行，业内的工作流程、管理模式无法真正实现BIM技术的价值。设计单位主张应用BIM技术相应的收益无法被认可，投入大于收益，进而被迫以所谓“翻模”应付，而并不符合BIM的真正含义。所以正宗的BIM设计才强调了“正向”二字予以区分。

BIM设计，重要的是数据本身，模型作为数据信息的载体贯穿始终，下游各参建方可以完全以交付的BIM模型作为依据指导生产、施工、运维，这样的成果就可以称得上正宗的BIM设计。

BIM正向设计有以下优势：

第一，设计师专注于设计本身，可以从繁重的二维工作中得以解脱。

第二， BIM技术各专业协同作业，将问题解决在设计阶段，并且其所见即所得的理念，便于指导施工阶段作业，最大程度减少损失。这里有必要提到一种新的工程模式，即IPD模式，下文详述。

第三， BIM一体化设计，参建各方可以实时协调、修改、同步，提升了沟通的效率。

IPD模式

集成产品开发(Integrated Product Development, 简称IPD)是一套产品开发的模式、理念与 *** 。应用到工程领域，即由业主组织参建各方，在项目开工之前建立完整的BIM模型，无误后再交付指导施工，将更多的精力花费在前期，而不是业内目前强推项目上马后遭遇不可预知的难题。

该模式与BIM技术的概念相辅相成，但最大的阻碍是，该模式将打破路桥行业现阶段的固有惯性设计思维体系，在整个行业推广有一定的阻力，需要整个产业链协同推进。

智能化设计

未来BIM技术的推广应用是不可逆转的趋势， IPD模式也必将随之普及，各协同设计单位建立的BIM模型将经过反复论证及修改，智能化设计的必要性不言而喻。

智能化设计的目的是实现快速建模、快速修改，缩短时间，提高设计效率，目前主要体现在参数化建模。

以钢箱梁为例，以综合考虑了路线平曲线、竖曲线等线形的空间曲线为基础，利用设置全局变量、关联方程式、条件压缩、装配关系参数化等技术，建立全桥模型。后续路线如有变更，仅需将空间曲线三坐标批量导入更新，即可完成路线变更bim桥梁设计；相应的，仅需调整相关变量参数值，即可完成结构的快速变更。

同时，如横隔板等结构类构件，可采用类似于机械系列产品的 *** 建模，利用EXCEL表格参数即可完成系列产品的选型，进而完成模型自动变更。

智能化施工

下部结构施工：

利用BIM+二维码，展示设计意图、重点难点等，指导施工。如下部结构钢筋构造，利用智能终端扫描二维码即可获取下部结构详细构造，直观指导施工，降低施工单位施工人员专业素养要求。

工厂加工制造：未来加工厂各种设备必将实现与三维模型直接对接的功能，完全抛弃二维工作，但这是一个远景。现阶段利用BIM模型导出二维图纸，利用专用软件实现二维图形到切割程序的转化，下游加工厂直接利用设计单位提供的切割程序进行下料作业。

自动排料

自动NC

二

利用BIM+二维码技术,在二维图纸上利用二维码展示视频动画,直观展示梁段加工顺序及 *** 过程中的重点、难点，并附件焊接要求等工艺参数，使一线人员充分理解设计意图，降低工人识图能力的硬性指标、降低管理成本，避免误工、返工。

利用BIM模型模拟桥位现场环境因素，提前预演施工过程，对影响现场施工的因素提前预知并处理，避免现场误工、返工。设计人员将现场地貌模型与桥梁模型装配以模拟现场施工实际状态，提高施工效率。

打造数字化建设的可视化全过程设计

西安德信北路建设工程有限公司是一家专注工程建设领域，提供数字化、可视化建造设计及施工的科技企业。企业以BIM为蓝图，跨越设计施工一体化、项目管理、投资、建造等多维度的大型建造型企业。在未来的三至五年间，德信北路将引领智能化建造施工在陕西乃至全国范围的持续领先，打造一个从数据到结构、从视觉到构件多维度的可视化建造体系，利用BIM模型构筑实体结构落地，利用数据打造现代化加工建造的快速交付团队。

未来在持续优化过程中，我们将通过移动互联网、物联网、云计算等多种手段，完成立体终端交付、多维度数据感知以及强大的结构分析能力，打造从端（BIM结构端）到端（数控交付端）的数字流交付企业。

我们的目标“打造数字化建设的可视化全过程设计”，成为智能化一体施工解决方案专家，成为建造科技创新领域的生力军。

本文刊载 / 《BIM视界》杂志 2021年 第1期 总第16期

作者 / 张国学

作者单位 / 西安德信北路建设工程有限公司