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BIM怎么优化桥梁设计和施工?
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发布时间:2023-08-22

BIM、物联网、云计算等新技术的出现,与基础设施建设的蓬勃发展,推动了桥梁建设技术的提升。在桥梁设计和施工过程中,BIM可视化设计,能简化桥梁设计和分析工作。基于BIM的施工模拟和规划工作,能提升桥梁施工质量和效率,同时,BIM模型信息库还能为工程造价,提供准确而详细的数据,有效的控制项目成本。

下面,我们一起来看下BIM怎么优化桥梁设计和施工。

BIM在桥梁设计和施工阶段的应用

1.初步设计。根据桥梁设计方案,完成桥梁项目中的道路、高架和桥梁工程主体框架结构和辅助基础设施、管道及隧道路灯等设计建模,并生成BIM技术模型相应的建模文档、工程量成本统计、工程成本估算等报表。报表完成后,可根据模型制作漫游动画,使各专业设计人员能协调专业间的设计工作,并提前对设计过程可能产生的问题进行分析和预测,从而提升设计效率和质量。

2.设计阶段。将工程图纸和材料进行汇总和整理,作为建模的基础和依据。利用 参数化桥梁建模软件 OpenBridge Modeler进行桥梁建模后,再执行 碰撞检查、抗震分析和载荷分析等,降低施工风险 ,优化设计方案。

3.深化设计阶段。根据建模过程中各个阶段的设计模型及提出的设计问题,进行汇总和分析,并制定解决措施。对设计方案和技术进行优化,并及时更新模型。深化设计阶段,模型深度一般要求达到LOD350,需要 增设 排水、道路灯、围栏等 其他附属装置,生成更加详细的桥梁模型,指导后续施工。

4.施工阶段。利用BIM技术, 可以更有效的控制桥梁的施工流程,提高效率。桥梁工程的施工 过程可以划分为桩基础施工,结构装配,钢筋加工,混凝土浇注等 ,通过预制施工和现场施 工的结合,可以加快施工进度,提高了施工效率。

此外,BIM技术还可以进行材料优化和库存管理。施工进度管理软件Synchro 4D,不仅能进行施工规划和模拟,还可以估算项目工程量,协调项目人员、材料和设备,并进行动态控制,优化材料领用和库存管理,降低施工成本,减少浪费。

因此,基于BIM的桥梁数字化设计和施工,能更好的管理桥梁项目,提升桥梁质量,在施工进行前,及时 发现潜在的安全隐患和质量问题,保证施工安全。

BIM桥梁项目要用到的软件

一般来说,在桥梁工程中,我们需要用到的BIM软件有钢结构和混凝土设计软件ProStructure、建模、文档制作与可视化软件MicroStation、参数化桥梁建模软件OpenBridge Modeler。

1.OpenBridge Modeler 参数化桥梁建模软件

OpenBridge Modeler 是Bentley公司针对桥梁模型创建而开发的一款参数化三维设计软件,为三维参数桥梁建模和智能对象提供直观的功能。OpenBridge Modeler 具备先进的数据互用性,通过它可以访问 Bentley 的土木工程应用程序数据,并可无缝连接至 Bentley 的桥梁设计和分析应用程序。

软件详情:OpenBridge Modeler 参数化桥梁建模软件 | 桥梁设计和分析应用

2.ProStructures 钢结构和混凝土设计软件

ProStructures 能高效创建精确的钢结构、金属结构和钢筋混凝土结构的三维模型,可用于创建设计图纸、制造详图和钢筋表,它们会随着您对三维模型的更改自动更新。可自定义的用户标准和开放的工作环境大大提升了项目完成速度。

软件详情:钢结构和混凝土设计软件ProStructures

3.MicroStation 建模、文档制作与可视化软件

MicroStation是一款集二维绘图,三维建模和工程可视化于一体的计算机辅助设计 (CAD) 软件,专为公用事业系统、公路和铁路、桥梁、建筑、通讯网络、给排水管网、流程处理工厂、采矿等所有类型的基础设施建筑、工程、施工和运营而设计。

软件详情:MicroStation建模、文档制作与可视化软件 | 适用于基础设施设计

桥梁项目分享

最后,我们一起来看下,BIM技术怎么应用于桥梁工程项目。

阿富准铁路额尔齐斯河特大桥

阿富准线额尔齐斯河特大桥位于新疆维吾尔自治区阿勒泰地区富蕴县,主要为跨越额尔齐斯河而设立。额尔齐斯河发源于中蒙边界阿尔泰山的齐格尔台搭板,在山区为东南流向,沿途流经阿勒泰地区富蕴县。

BIM在阿富准铁路额尔齐斯河特大桥建设中,发挥了极大的作用,构建了一个虚拟的工程实体,实现真实建造过程的信息与虚拟模型进行实时对接与同步。同时,还实现了真正的数字化管理,形成了数据库、数据之间关联互通,提高了数据的利用分析价值,形成了标准化、规范化、精细化的管理体系。

BIM模型建模及应用

1.BIM建模标准

为确保阿富准铁路项目BIM建模规范、精度及属性信息科学合理、满足实际工程需求,特制定本标准。本项目对所需要建模的构件进行总结,从而确保各标段模型组成的一致性,同时赋予模型统一的材质表现形式,提高模型质量,使其更加符合工程实际情况。

2.构件编码

为保证模型颗粒度,使建模精度满足项目管理的要求,实现构件与编码一 一对应。本项目参考《铁路工程实体结构分解指南 V1.0》构件分解原则,结合项目实际情况,采用“项目编码+EBS编码”的方法,编制了编码指南。

编码结构

项目编码

EBS编码

3.创建路线

基于Bentley的Openroads软件,通过交点法创建路线。结合三维地形模型生成道路、桥梁、轨道等模型。

4.创建桥梁模型

本项目采用Bentley软件完成桥梁结构模型建立,利用OpenBridge Modeler 建立主梁模型,同时将模型与编码进行挂接。

5.桥梁模型

本项目根据施工实际情况,对桥梁进行精细化建模,包括桥梁主体结构,附属结构、大临设施等。

6.连续梁钢筋模型

该项目对连续梁进行了普通钢筋和预应力钢束的精细化建模,利用BIM模型的可视化特点,使现场施工人员更好地对钢筋布置进行定位,从而达到指导施工的作用。

7.轨道部件库

根据当前工程信息,编辑轨道部件库(钢轨断面、轨枕、弹性支撑块),编辑全线轨道超高值,导入全线轨道信息文件,包括:路桥隧分段信息、钢轨信息、轨枕信息、道床信息、桥梁梁缝信息、道床模板信息,创建的轨道模型与设计超高一致。

8.工程量统计

通过选定模型构件,或者在施工结构树上双击模型某部位,即可实现模型的自动算量。

9.工程测量

利用BIM软件对三维实景模型进行场地长宽的测量、土地面积和土方量的计算,可以辅助前期勘察和工程量计算。

10.场地布置

利用GIS对地理信息的集成性,以及与三维实景模型关联,可以提前布置场地,帮助前期勘察,以及预估场地建设经费,减少不必要的浪费。

11.淹没分析

洪水淹没非常适合采用GIS平台对其进行分析,可以起到预估洪涝灾害的作用,模拟涝情。

12.模型漫游

模拟铁路列车行驶状态,形象生动,为后期铁路运营提供更多参考意见。

13.轻量化处理

通过开发专业插件将模型轻量化处理,可实现模型在移动端或者网页端直接查看模型及相关文件,如图纸、工序卡控信息。


END

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