市政路桥设计中BIM技术的应用研究论文_谢汉昌,邢杰

市政路桥设计中BIM技术的应用研究论文_谢汉昌,邢杰

中国交通建设集团有限公司 北京 100088

摘要:BIM在欧美发达国家已推广应用,有的国家颁布了实施标准。目前国内应用多数在建筑领域,公路项目还没有展开。BIM集成项目信息数据,以三维数字建立模型,用数字化表达项目和功能,是工程数据源,对于分布式及异构过程数据之间进行一致性互用。在路桥设计上基于对象项目带有元数据的三维模型,进行精准设计,数据组织结构吻合路桥相关设计。基本数据信息系统有独立和互联的结构,源于项目分解结构(PBS)和工作分解结构(WBS),用集成信息模型实现设计系统。以提出的信息模型进行比选和评价,并以结果模型作为设计原则。由于BIM在项目中的特定环节,有必要研究基于三维模型的设计准则。

关键词:路桥设计;BIM技术;应用要点

引言

我国伴随着社会经济的不断发展,人们生活水平的持续提高,同时对城市基础公共设施建筑工程也提出了极为严格的要求,当中路桥基础设施使人们的出行变得更加方便,因而,此类基础设施的建筑工程项目愈来愈多,伴着工程的逐步增多,很多问题逐渐暴露出来,对此,人们明确提出应用建筑工程中经常使用的BIM技术,主要目的就是全面加强路桥设计等诸多方面的整体质量,并就该技术在路桥设计中的具体应用进行阐述,详细内容如下。

1 BIM技术优势和应用特点

BIM模型中的相关信息应完全满足于基本质量要求,这就是整个BIM模型全面发挥自身价值的基础,更是该模型质量要求的核心。BIM的应用价值体现在以下几个方面:(1)参数化。在BIM当中,运用参数化进行建模,在各类信息之间建立起一定的相关性,可全面实现一次创建、多次运用,一次调整、智能联动。(2)可视化。BIM中能够实现在路桥整个生命周期内的可视化,其中包含路桥整体构造的3D可视、施工设计方案可视以及整个施工过程的可视。(3)节约成本。通过应用BIM,能够实现各类设计同施工方案间的成本比较,实施有效的成本预算,科学分配各类资源。(4)加快进度。通过应用BIM,能够全面实现各类设计同施工方案间的进度比较,实施有效的项目进度剖析,科学调整进度。(5)提高质量。在工程项目当中,BIM具有十分普遍的运用,能够实施碰撞检测、安全性剖析以及绿色建筑剖析等等,进而全面提升工程的整体质量。因而通过运用BIM技术平台,能够使现存的技术与方法得以完善及优化。

2 BIM技术应用障碍因素分析

2.1技术因素

最近几年,国内运用BIM技术的广度及深度都有明显的加强,很多软件都是从国外引进来的,比方说Revit、civil3d以及navisworks等等,尽管这些软件的功能十分强大,可国外BIM技术软件同国内大部分工程软件都无法对接,未充分思考国内的相关律法条规、管理形式、设计标准及流程等,一半以上的工程软件都需相应的软件公司进行二次开发,一定程度上影响了BIM技术的应用进程。

BIM技术在我国的应用晚于其他国家,该技术的二次开发严重欠缺个性化设计,且轨道交通设计方面的软件尚未开发出来。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段经常运用Revit实施建模,建筑规范在很大程度上同轨道交通规范具有极大的差异,无法全面推广及适用,BIM软件的工作弹性不足,无法满足企业自身的个性化需求。

2.2组织管理因素

BIM技术信息管理系统完全打破了以往的项目管理系统,以往的信息交流形式是指对点的交流,BIM技术信息交流方形式实际上是指集中存储并且一同享有,传以往的信息交流和储存形式明显已不能满足目前大型公共建筑信息管理的需求,目前定施工结果和设计通常都是根据纸质档案在城建馆进行备案,一经丢失,则对日后的生产会产生极大的影响,特别是城市繁华地带建筑,触及的专业越多,那么就证明地下管线排布就越繁杂,BIM信息管理系统完全能够将该问题全面解决,经过创建三维信息模型,给予它的相关属性信息,该信息可以任意的去运用,主要服务于建设工程项目所有寿命期间,进而完成信息实时共享。最主要的就是施工阶段信息主要来自施工现场,但是此类信息必须要有专业的施工人员对该信息模型进行上传,进而对施工人员的工作量进行提高。

3路桥设计特点与BIM应用分析

3.1快速参数化建模

BIM的建模与传统的二维建模方式并不一样。BIM当中的三维建模是通过每一个部分拼接而成,创建所需要的三维模型素材去使用。但是BIM当中三维模型的每一个部分都是具有参数且可以保存下来,从“数据库”中调取出来使用。通过修改各种属性,例如长度、形状、变化曲线方式、高度等来达到工作所需的要求,这一个个三维模型的部分就是Autodesk公司中Revit中“族”(family)的概念。对于形态各异的构件,工作人员可以采用“体量”来创建所需要的“族”,这样就能很好的完成设计。当行业发展到一定阶段时,设计一座路桥,仅需调取合适的“族”进行搭接,这样做节省了很多重复工作的时间,将重心放在路桥的结构设计,而不是一些辅助设计的重复工作。

3.2自动工程量统计

在二维设计阶段,CAD平面设计的信息只是点、线、面等基本的信息。计算机并不能识别出所代表的构件种类;因此,工程量的统计是需要人工去进行计算,或者是利用专业的工程量统计软件去重新建模然后进行计算,这样增加了人工成本,也增加了错误出现的概率。并且,若对图纸进行修改,那么与之配套的模型也要做出相应的修改,又要重新进行一次工程量统计。这样十分浪费时间,若造价模型的修改不够迅速,很可能会造成所需的数据之后失去了应有的实时价值,造成了资源很大的浪费。应用BIM技术,将设计阶段的模型直接导入到所需的配套专业软件中,不仅节省了建模的时间,还减少了犯错误的可能。在BIM中,通过“族”的概念,计算机不再去识别点、线、面,而是去识别出构件种类,生成的工程量报告也正是施工单位所需要的数据。计算机替代人去实行工程量的统计,大大减少了人工带来的错误。并且易于修改后的再次统计,能获得真实有效的实时数据。

3.3三维路桥设计信息模型和应用

路桥设计趋于结构新颖复杂。CAD三维建模不能够逆以二维三视图代表三维结构,整体协同性相对较弱和信息阐述严重缺乏精准度等等。参考IBM技术模型数据的信息完善,逻辑关联性基本相同,全面描述路桥结构的立体几何信息以及关系,数据图表构件相互识别,根据部分再到整体高度相互一致,经过对模型的调整进而取得良好的目的。设计方案能够进行视化沟通,立体完整展现设计意图,数据在对为后续设计供应详细资料进行传递之后。

针对路桥建设项目的良好合作,需要对信息模型以及传递手册的制度结构进行详细的定义。路桥设计就是团队当中的一部分,三维模型的设计标准是指对BIM所创建的可视化全桥数据信息模型,精准的在诸多方案当中选用良好的设计。各区块须要实现的任务能够当作单独的设计模块,各模块独自实行建模研究,在BIM框架下结合产生较为完整的设计实时模型。让参与人员在工作分解结构(WBS)以及组织分解结构(OBS)乃至所有系统当中更好的实现预定任务以及结果分享调用,更好的得到掌控设计进度质量。因为BIM系统完成全桥数据信息标准化共用,模型数据在相同环境方便多种案件比选以及结构设计,防止以往的反复数据输入以及诸多软件的运营操纵,利用既定的设计标准、思想以及原则需求根据参数化描述形式来对智能化设计进行完成。在设计时核心数据库相对比较完整,有关专业协调基本相同,设计路桥信息模型在参数化关联系统当中若发生路线平纵横调动与校审改正乃至不能够进行预计的变动等均不能出现衔接问题,对设计效率所具有的影响明显要比以往的方法低很多,得出高度自动化保持设计的连续性以及相同性。制图自动化与设计智能化所具有的优势,对路桥方案模拟以及设计乃至结构对对比等,工程数量统计与设计质量掌控均能够得到良好的标准。这样不但降低了设计的时间,并且还加强了设计质量以及设计效率,进而致使设计潜在的价值逐渐取得良好的发展并供应一定的技术保障。

3.4后期设计

利用BIM工具进行路桥工程的后期设计,可以实现对设计方案的检查、纠错和出图等目的。利用传统的CAD绘图方式展示路桥的隐藏部位的结构形式时,容易考虑不完善,造成管道碰撞现象,或使某些部件出现冲突等情况,而且参与项目的人员很多,彼此之间的协调和沟通非常困难,从而无法保证设计质量;对于一些比较复杂的结构,利用二维图纸展现工程结构会给施工单位人员造成理解困难,从而埋下施工质量隐患。

4结束语

BIM技术具有诸多优势,因而在现代多数的路桥设计中起到了十分关键的作用,利用该技术所特有的优势,高效完成路桥设计工作,尽可能防止路桥施工过程中出现各类严重问题,全面提高路桥施工的整体效率,提升路桥的实际水准,对我国经济的稳定发展有很大的帮助。

参考文献

[1]隋振国,马锦明,陈东,等.BIM技术在土木工程施工领域的应用进展[J].施工技术,2013,42(S2):161-165.

[2]李红学,郭红领,高岩,等.基于BIM的路桥工程设计与施工优化研究[J].工程管理学报,2012(6):48-52.

[3]郑国勤,邱奎宁.BIM国内外标准综述[J].土木建筑工程信息技术,2012(1):32-34.

论文作者:谢汉昌,邢杰

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期

论文发表时间:2018/5/11

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