BIM案例:BIM技术在桥梁工程中怎么应用

如题所述

       BIM运用大数据+云计算+物联网等一系列现代化技术使得它可以应用在各种各样的建筑场景中,其中桥梁建筑也是在它的能力范围内的。

       BIM智慧桥梁中的应用

       伴随高速铁路的快速发展,我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥、铜陵长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁。它们不仅体积大、荷载重、运营速度快,而且结构新颖,设计美观,表明我国建桥水平已跃升于世界先进行列。

       目前,桥梁工程管理模式依旧是“设计-施工-管养”,面对不同管理者,相关信息在传递过程中可能出现失真甚至丢失的现象。

       1、以二维图纸作为信息载体,不易携带、传递和保存,且非专业人士较难理解。

       2、关键工序采用传统施工机具,效率偏低且人为因素影响大,施工信息沟通协调不足、追踪性差。

       3、桥梁管养依靠定期检定和人工巡检,未将设计、施工及各种监(检)测数据进行联动分析。

       建设智慧桥梁需要从项目全生命周期角度出发,以BIM技术为核心,以移动互联网等先进信息技术为手段,通过打破信息断层,有效控制工程信息的采集、加工、存储和交流,构建信息的创造、传递、评估和利用的良性循环机制。实现智慧设计、智慧建造和智慧管养,支持决策者对项目进行合理的协调、规划和控制,进而不断提升桥梁技术创新、信息化和智能化水平。

       通过控制多类型参数,调整模型中数据关系,实现模型的几何和类型参数变化,从而适应复杂多变的结构设计,提高建模效率。

基于参数化建模,搭建桥梁构件库和模型库,累积标准构件的几何尺寸、属性信息,提高设计效率及质量。

       1、智慧建造+数字化施工

       借助物联网技术,及时采集建造过程中的关键数据和信息,并通过互联网实时上传到管理平台,实现关键参数量值、关键工序质量的有效把控。利用BIM模型所包含构件的几何尺寸信息,与大型机械设备进行无缝对接,直接生成下料、加工等信息,省略二次翻图转换工序,提高自动化水平。

       2、虚拟施工

       构建施工设备、施工工艺等相关族库,在工程正式施工前,利用BIM技术进行施工4D虚拟建造,通过可视化的预演练和施工过程模拟,检查设备空间位置和工艺实施的可行性,进而优化施工组织方案,减少返工,切实提高工效。

       3、施工信息管理

       集成建设、施工、监理、监控等各参与方的具体要求,依据规范标准,实现进度、安全、成本等施工信息的采集、存储、分析和反馈,对物料、设备等资源进行动态管控,获取有效施工信息。施工信息管理不仅可以实现施工质量的追踪,更为竣工验收资料的交付提供基础。同时融入施工计算分析模块,可为施工人员提供技术支持,极大方便了现场应用。

       4、基于“状态修”的管养

       基于互联网、物联网和云计算技术,搭建基于车-线-桥的数字化管养系统,集成智能巡检、病害库和知识库管理等模块。综合设计、施工、联调联试等信息,利用大数据技术对多源数据进行分析和深度挖掘。结合相关规范、标准,梳理并构建桥梁结构性能评价的基本指标体系,最终实现基于“状态修”的智慧管养体系,为今后类似工程的设计、施工和运营提供技术依据。

       5、BIM模型与FEM分析软件的衔接

       结合第三方网格划分软件或利用Python,c/c++等编程语言进行二次开发,开发与主导有限元分析软件的无缝接口,实现数据模型无损传递,避免重复工作,提高分析效率。

       伴随BIM、移动互联网、物联网、云计算及大数据等技术的广泛应用,传统土木行业正经历向智慧产业发展的信息革命。未来桥梁正在向更智能、更安全、更经济、更耐久、更环保、更美观的方向发展

       BIM桥梁中的应用

       1、BIM建模

       根据二维的设计图纸,依照国家和地方相关设计标准,利用BIM技术创建桥梁三维模型,建立的三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,同时该模型反映了设计师的设计思想和工作成果。反映出设计院交付的成果的质量和深度,对其成果质量和水平能够起到客观反映。

       根据模型,形成对二维图纸中的设计错误,信息不完整、设计描述错误等明显错误的报告,对二维图纸的质量进行客观评价,同时通过桥梁的BIM模型进行桥梁深化设计。

       2、BIM设计方案对比

       由于桥梁工程地质、环境、人文比较复杂,选择一个好的设计方案显得非常重要。传统二维设计方法和多人协同工作专业分工的模式,从表面形式来看,设计师通过二维的图纸来表达三维的结构形式,而缺少结构的三维模型,除了容易出现结构的表达的不够清楚外,还常常出现绘图的错误,这些限制导致了施工图纸设计深度不够。而BIM技术提供了非常好的解决方案,三维模型具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点,基于其特性,将BIM技术应用于工程的实际施工。同时BIM可使结构与地质、环境、相结合,很好的为设计人员提供设计选择方案。

       3、协助设计

原文取自凯聚教育《BIM在智慧桥梁和普通桥梁中的几十项应用

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第1个回答  2016-12-02
bim技术在桥梁工程中的运用正在逐步展开,大多数是针对施工服务的。主要作用如下:
1、深化、优化设计
在大型桥梁工程的施工过程中,会有许多临时设备,如在悬臂施工的挂篮,如斜拉扣挂施工的拱桥等,这些设备构件会与主体结构在空间位置上冲突,也会互相冲突,自我冲突,这个在设计时很难差别,当建立bim模型之后,可以从容进行碰撞检查,对设计进行优化,达到深化设计的目的。
2、减少材料浪费,节省开支
bim模型可以建立构件的3D模型、钢筋模型,这些模型能准确反映构件的尺寸、数量,避免了经验估计下料造成的材料浪费,达到节省开支的目的。
3、指导施工
bim动态模型可以模拟施工过程,使施工工法得意清晰表达,帮助工程从业人员了解施工步骤,提高施工质量。
4、全寿命信息管理
大型桥梁工程在设计、施工、运营维护上会有大量数据,而数据不能得到统一的组织管理,bim的信息功能能将这些数据统筹衔接。
bim在桥梁工程中运用前景广阔,但是也面临诸多困境:
1、建模困难
桥梁被称为结构之王,因为桥梁工程的结构复杂,施工复杂,各具特点,使得桥梁工程的bim建模工作异常艰辛,缺少可用的合适的插件、工具。
2、推广动力不足
桥梁工程不像建筑工程那样存在众多管线,结构简单,对于碰撞检测的需求很低,因此在设计阶段推广bim动力不足,而只在施工阶段开展bim运用则又导致不能发挥bim技术的最高效益,bim的推广依赖EPC+BIM模式的开展。本回答被网友采纳
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