智慧橋梁是如何運用BIM技術的?
首先,解釋一下什么是BIM技術,建筑信息模型(Building Information Modeling)是建筑學、工程學及土木工程的新工具。建筑信息模型或建筑資訊模型一詞由Autodesk所創的。它是來形容那些以三維圖形為主、物件導向、建筑學有關的電腦輔助設計。當初這個概念是由Jerry Laiserin把Autodesk、奔特力系統軟件公司、Graphisoft所提供的技術向公眾推廣。
以上定義來自于百度百科。
BIM技術的發展已經經歷了三大階段:萌芽階段、產生階段和發展階段,現如今在國外基本已經普及,但在我國建筑行業只限于一些大型設計院和少數工程咨詢類企業在開展應用。本文分析了BIM技術在國外及我國的發展歷史和現狀,同時基于BIM技術的關聯性,闡述其在國內的應用現狀和前景。
建設智慧橋梁需要從項目全生命周期角度出發,以BIM技術為核心,以移動互聯網等先進信息技術為手段,通過打破信息斷層,有效控制工程信息的采集、加工、存儲和交流,構建信息的創造、傳遞、評估和利用的良性循環機制。實現智慧設計、智慧建造和智慧管養,支持決策者對項目進行合理的協調、規劃和控制,進而不斷提升橋梁技術創新、信息化和智能化水平。
通過控制多類型參數,調整模型中數據關系,實現模型的幾何和類型參數變化,從而適應復雜多變的結構設計,提高建模效率。
基于參數化建模,搭建橋梁構件庫和模型庫,累積標準構件的幾何尺寸、屬性信息,提高設計效率及質量。
BIM模型與FEM分析軟件的銜接
結合第三方網格劃分軟件或利用Python,c/c++等編程語言進行二次開發,開發與主導有限元分析軟件的無縫接口,實現數據模型無損傳遞,避免重復工作,提高分析效率。
智慧建造+數字化施工
借助物聯網技術,及時采集建造過程中的關鍵數據和信息,并通過互聯網實時上傳到管理平臺,實現關鍵參數量值、關鍵工序質量的有效把控。利用BIM模型所包含構件的幾何尺寸信息,與大型機械設備進行無縫對接,直接生成下料、加工等信息,省略二次翻圖轉換工序,提高自動化水平。
虛擬施工
構建施工設備、施工工藝等相關族庫,在工程正式施工前,利用BIM技術進行施工4D虛擬建造,通過可視化的預演練和施工過程模擬,檢查設備空間位置和工藝實施的可行性,進而優化施工組織方案,減少返工,切實提高工效。
施工信息管理
集成建設、施工、監理、監控等各參與方的具體要求,依據規范標準,實現進度、安全、成本等施工信息的采集、存儲、分析和反饋,對物料、設備等資源進行動態管控,獲取有效施工信息。施工信息管理不僅可以實現施工質量的追蹤,更為竣工驗收資料的交付提供基礎。同時融入施工計算分析模塊,可為施工人員提供技術支持,極大方便了現場應用。
基于“狀態修”的管養
基于互聯網、物聯網和云計算技術,搭建基于車-線-橋的數字化管養系統,集成智能巡檢、病害庫和知識庫管理等模塊。綜合設計、施工、聯調聯試等信息,利用大數據技術對多源數據進行分析和深度挖掘。結合相關規范、標準,梳理并構建橋梁結構性能評價的基本指標體系,最終實現基于“狀態修”的智慧管養體系,為今后類似工程的設計、施工和運營提供技術依據。
伴隨BIM、移動互聯網、物聯網、云計算及大數據等技術的廣泛應用,傳統土木行業正經歷向智慧產業發展的信息革命。未來橋梁正在向更智能、更安全、更經濟、更耐久、更環保、更美觀的方向發展。