梁式桥BIM参数化正向设计分析

崔倩倩

山东同正勘察设计有限公司 山东东营 257091

1 基于BIM 的梁式桥设计阶段应用分析

1.1 设计阶段BIM 应用的意义

梁式体系桥就是在竖向荷载的作用下进行无水平支反力，在桥梁当中主要把梁当作核心承重结构，构造一般比较简单便捷，应用也比较广泛，在桥梁建筑当中占据着比较大的比例。

在设计梁式桥梁时，无论是桥梁结构还是桥梁规模，都发生了巨大的变化，以往的设计规划理念和方法早已无法满足现阶段实际应用当中的需求，在设计方案当中引入BIM技术，能够使设计方案得到进一步的优化。基于整个桥梁建设工程，全生命周期的近似概率极限状态设计方法已经成为了主流，从宏观的角度上看全部生命周期，第一阶段就是设计，同时也是方案的决策阶段，能够直接影响到后期的建设。为了实现建筑信息化，在设计过程中，项目还需要完成信息收集、整合以及传递的工作。在建设阶段和之后的运维时期，设计信息一定要具有可用性，这就要求设计时的成果、信息提取以及储存都需要足够完善。

1.2 现阶段应用模式分析

（1）二维设计应用模式。就现阶段的研究情况来看，大部分应用模式都是在初期按照设计院交付的二维图纸，将三维模型搭建出来，在这个基础上完成可视化碰撞检查和信息化工程量核算等应用，从而实现对设计方案的进一步优化，

二维设计应用模式主要是把BIM当作辅助，对传统设计工具进行完善。一般需要由BIM工作者进行操作，然后同设计师进行沟通，从而对设计方案加以优化，帮助二维图纸进行修改和交付。目前，二维设计应用模式受到我国设计工作者的广泛应用，通过图纸来将三维实体模型构建出来能够更加直观的将设计者的设计理念展现出来，也能够更加直观地将设计效果传递给项目决策者。通过BIM的可视化以及协调性等优势，设计方案当中存在的问题能够更加快速地被找到并加以处理，从而提高设计质量和效率[1]。

（2）正向应用模式。正向设计模式主要是把BIM当作核心理念，然后从设计人员的视角，通过BIM软件，在还没有对图纸进行交付时，按照原本的设计理念结合设计规范，设计三维模型，然后依靠模型直接联动将施工图生成出来，完成交付工作。

在建筑行业当中，正向设计应用模式已经得到了较为广泛的应用，通过软件开发就能够实现对BIM正向设计关键技术的应用。但是在路桥工程当中，BIM设计的专业程度更高、专业接口更复杂、与地形和地质之间的关系更密切。而且因为BIM资源没有得到很好的利用，所以正向设计还处于研究时期。在现阶段常用的应用模式分析当中，正向设计模式更加重视设计本质，并且能够确保信息在传递过程中的通畅性与完整性。在正向设计模式当中，BIM不仅是设计时候需要用到的工具，而且贯穿桥梁建设的整个生命周期。

2 正向设计模式特点和优势

BIM正向设计思路的本质是改变设计方式，在设计过程中以三维软件为主，不仅设计方式的优势更加明显，而且提高了效率。从设计师的角度上看，设计师通过正向设计能够更好地将自己的设计理念表达出来，并且实现参数化设计的便捷化。同时还大大节约了设计师修改图纸的时间以及精力，使得设计师的设计潜能可以得到充分激发[2]。

3 参数化辅助BIM 正向设计

3.1 参数化概念

（1）参数化的实质。如果说建筑信息化是目标，那么BIM技术就是手段，而具体进行实现的方法则是参数化设计。调配并整理参数信息，使得设计成果能够输出出来的同时，完成对信息的集中收集和管理，使得建筑信息化的目标得以实现。

（2）参数化设计的意义。与传统设计比起来，参数化在计算机程序方面的应用更为普遍，使得自动化程度得到了根本上的提高，并且运用计算机程序能够进行重复工作，使得生产力得到了建房，同时也大大提高了设计效率。参数化设计满足了BIM技术的可视化与协调性等优势，是在BIM正向设计应用模式的基础上形成的最佳实现方式。不仅如此，参数化设计的理念能够很好地同现代设计新思想融合起来，在未来能够得到更好地发展。

3.2 确定参数化软件

BIM技术是概念化技术的一个统称，不是仅仅依靠一个软件就可以处理所有问题的。参数化设计工具有很多，BIM软件不同，其所侧重的功能也会存在差异。在全世界各国，很多软件公司都依靠自己的平台研发了参数化设计软件，常见的有：第一，CATIA，能够实现大体量工程桥梁设计的参数化设计，优势比较明显。第二，MicroStation，主要应用在道路和桥梁等专业领域，基本上能够满足路桥市政项目的设计需求。第三，Autodesk系列软件，在我国也有着比较高的使用率，特别是其中的Revit界面比较友好，操作起来也比较简单，有着较强的专业针对性，内置模板的差异性基本上能够满足各个专业用户的需求，Civil3D是其同系列软件，其本质是CAD的三维版，主要用于道路、路线的设计，还有地形的三维管理。第四，Tekla，是三维设计软件，更加重视细部构造的设计和准确性，能够使设计效率大幅度提高，不过在我国市场上的使用率不是很高[3]。

4 结语

综上所述，在建筑信息化大背景的驱动下，在土木工程建造过程中，BIM技术的应用为其提供了充足的信息资源，同时把信息传递当作理念的BIM正向协同设计是一种较为先进的设计方法。本文首先对BIM技术在梁式桥设计中的应用现状和意义进行了分析，引出了正向设计应用模式；然后对正向设计的实施方法参数化设计进行了研究，并按照参数适用情况对各个参数类型的表达加以分类；最后对目前比较常见的BIM设计软件进行了简要的介绍与分析。