据相关统计表明，当前，我国的很多桥梁因为设计、施工、使用等问题造成承载力达不到要求，而随着城市化的加速发展和建设，对道桥的需求又很迫切，因此，对桥梁进行补救的加固工作就显得十分有必要，桥梁加固技术在我国交通道路工程发展中是非常重要的。

某大桥加固工程BIM技术应用研究

参数化模型的建立

BIM模型是整个加固项目的核心内容，是使用BIM技术进行桥梁加固工程的第一步。在项目的招投标阶段和项目结束后，BIM模型会作为项目成果进行交付和存档。

在招投标阶段，BIM模型的可视化、实时漫游、较高程度的精细化，都有利于项目方案的展示，BIM模型可直观而全面地呈现出整个加固项目的所有具体情况。项目开始实施后，BIM模型作为核心贯穿了所有环节。通过对模型的优化和调整可以展示设计想法，可满足实际需求。在桥梁加固项目中使用BIM技术，可以将加固方案的BIM数据模型进行交付，并利用其可出图性生成二维图纸。除保证模型和图纸之间的信息数据关联性外，还能在实际的施工项目中，结合具体情况对模型进行优化，实时更正，进一步提高施工环节的生产效率。建成的BIM模型还能进行成本控制管理、进度模拟、施工进度规划等工作，提高整个加固项目的一体化协同。具体操作中，可以应用Rhino软件中的Grasshopper，以可视化编程的方式对桥梁进行建模。Grasshopper的参数化建模是目前所有BIM设计软件中功能最突出的。设计师可以通过写入代码自动生成桥梁项目中的重复构件，提高建模的效率和模型的精细度。在某大桥项目中，通过Grasshopper建立桥梁模型，模型建立后，再使用Rhino软件进行部分优化调整。BIM技术良好的参数化建模特点能够使数据模型达到毫米级的精度，并能在后续的力学计算中，胜任模型的有限元分析和工程量核算、施工进度模拟、实时监督控制等内容。

信息数据库的建立

在某大桥加固工程项目一开始，设计师就建立BIM模型和电子资料数据库，并将所有的数据模型内容贯穿加固项目全过程。加固项目结束之后，掌握整个项目最原始、最重要数据信息内容的数据库可作为项目的资料库进行交付和留存。

基于BIM的力学分析

在桥梁的结构设计中，每一种软件都有自己的结构分析数据，而存储的数据格式更是不尽相同。对一些复杂的结构设计往往需要多个软件进行核算或者比选。

不同的软件其有限元模型数据很难交换。如果因为不同软件的数据格式不同而不能进行数据共享，则需要对同一个结构分别建立各自不同的有限元模型，对体量较大、布置复杂的结构来说，工作量是巨大的。BIM主要解决了信息流失和信息孤岛的问题。

通过API编程的方式将BIM模型和ANSYS对接进行有限元分析。将某大桥模型通过API编程的方式与MIDAS对接，将模型直接导入MIDAS中，赋予材料特性和边界条件后进行力学分析。

施工进度的管理

在传统的桥梁加固工程项目中，要把控进度、对项目进行规划和调整，往往依靠的是设计师或者施工人员的经验，这就容易缺乏科学性、指导性，还会拉长整体进度，使流程变得更复杂。引入BIM技术后，对施工进度的管理有了新的方法。所有管理可以依据含有时间参数的BIM模型来进行，辅之BIM信息数据库，高效、精准地把控施工进度。

在某大桥加固工程中，设计师使用Navisworks，通过BIM模型模拟整个施工进度，得出每个环节的时间，并对资源配置和场地布置进行调整。整个过程和结果可以通过4D可视化平台展示，并利用结果导向，反推模型数据，将不合理的地方进行优化和更改。同时，还可以进行方案比选，从中选择最佳方案。

运营的管理

对一座桥梁来说，加固、修建都只是一个阶段的工作，其生命的大部分时间都属于运营维护阶段。作为桥梁的运营管理部门，如何提高桥梁的整体寿命和服务质量是其工作的重中之重。管理者要了解和掌握每座桥梁的设计、施工、几何等信息数据，以及桥梁投入运营后所承受的交通压力，以便针对性地对桥梁进行定期养护、加固、修复。这些数据庞杂、琐碎，几乎需要大量的人力、物力、财力去进行处理。使用BIM技术进行建模后，可以轻松获得这些数据信息，并能形成专门的数据库用以管理和运营，大大提高了桥梁运营管理的工作效率，使管理更精细、更全面。

文：母富 焦克滨 贺飞 中建二局土木工程集团有限公司

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