【《BIM技术的概念和特征相关理论基础概述》10000字】

BIM技术的概念和特征相关理论基础概述目录TOC\o"1-3"\h\u16648BIM技术的概念和特征相关理论基础概述 1132591.1BIM概述 138721.1.1BIM的基本概念 130601.1.2BIM的特征 2112441.1.3BIM的发展模式 4327291.2BIM软件的介绍 5171601.1.1BIM软件分类 5279811.1.2BIM核心建模软件 7166281.1.3BIM软件选择 912251.3BIM技术在桥梁工程中应用框架 1067521.3.1BIM技术在桥梁工程规划与决策阶段的应用 1176891.3.2BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用 13201501.3.3BIM技术在桥梁工程施工阶段的应用 16120081.3.4BIM技术在桥梁工程运维阶段的应用 201.1BIM概述建筑信息模型（BuildingInformationModeling,简称BIM）是基于数字模型来对工程项目建设进行设计、施工以及运营的过程。该数字模型是综合了项目工程中所运用到的几何、物理、功能以及性能信息完成搭建。BIM在运用上可以实现在项目的每个阶段不同项目的参与方通过模型进行信息的交流，从而达到协同工作的目的。BIM在技术的优势上是可以进行专业的分析与计算，通过模拟实现对项目中不必要问题的避免，达到项目的高质量完成。BIM技术及其应用是国际上一个突出的新的学术领域，近年来，随着IT行业软硬件水平的快速提高，BIM技术逐渐吸引了人们的眼球。BIM在建筑项目管理中的海外应用比在我国更为普遍和成熟。1.1.1BIM的基本概念BIM在定义上有多种不同角度的解读，在学者们对BIM的定义上主要把握了三个方面：其一就是BIM属于一种应用软件；其二就是BIM是工程项目中进行信息构建、实现数字模型的过程；其三就是BIM是基于建筑项目参与方进行系统地交流与管理的模式，从而发挥各自的积极作用。McGraw-Hill在2009年对BIM进行了自己的定义，以“TheBusinessValueofBIM”(BIM的商业价值)中进行了市场的调查得出：“BIM是在建筑项目中通过数学模型完成对项目的工程设计、施工以及运营”。相较于这种定义，美国国家在BIM的定义上有更具系统权威的定义：“BIM在表达形式上是对工程建筑项目进行物理和功能的阐释；BIM可以实现建筑工程资源得到共享，并通过共享为了解工程施工项目的生命周期，从概念到拆除的全过程提供决策、可靠性依据。建筑工程项目的利益相关者可以在不同的项目阶段通过BIM中提取、修改以及完善信息，通过这种方式更好地协同完成职责作业。鉴于BIM的运用需要依托3D（三维）模型软件，因此在BIM的性质分类上被很多用户鉴定为应用软件。对于建筑师来说BIM软件的运用为建筑项目中复杂建筑形式的表达提供了便捷、可靠的表达方式。通过建模过程，BIM软件还可以记录诸如大小，材料和建筑物数量之类的信息。BIM在项目生命周期的一个阶段中的应用并且不能完全反映BIM的价值，BIM的价值体现在整个项目生命周期中BIM的应用以及合作中与使用传统方法相比，所有参与者（所有者，设计师，建筑单位和供应商）之间的准确性和效率更高，因此它不仅仅是软件，也不是单独应用在项目的给定阶段，而且应用在项目的整个生命周期的实践中。综合上述国内外学者和专家对BIM的定义，本文在研究上认为BIM技术的实质是使用计算机开发建筑项目的三维模型，并通过数字信息技术为该模型增加了详细而真实的技术信息，即建筑工程信息数据库的最终形成。该信息不仅包括描述主要要素的几何，物理，专业属性和条件信息等等这些建筑项目的信息，而且还包括非成分对象的信息，例如空间，时间，运动行为等。与成分或非成分有关的信息也作为一部分保持空间和逻辑关系建筑物的组成部分，并形成完整的分层信息系统。不仅可以用于设计阶段，还可以用于施工阶段和运营管理阶段，包括工程计划，工作量统计，成本计算和工程模拟。通过管理与建筑生命周期有关的所有信息，在整个建筑行业中发挥作用。1.1.2BIM的特征BIM主要适用于建设项目，其特征还反映了建设项目管理的基本理念和方法，包括完整的生命周期管理和总体项目管理。建设项目的整个生命周期涉及项目的控制和管理，包括规划和设计阶段，招标阶段和运营维护阶段。它是建设项目管理的中心思想，可以帮助管理人员实现整体项目目标和实现价值，综合项目管理方法是一种用于协调参与者之间的关系和利益的管理，以优化项目目标实现的综合机制。BIM也是一个演进过程。BIM技术在建筑工程中的应用不是立竿见影的成功，但却是一个复杂且不断发展的过程。本节根据项目的生命周期，参与者和应用深度来分析BIM的特征。1）BIM在项目生命周期中的应用BIM的应用跨越了项目的整个生命周期。一般建设周期比较长，项目的内容和优先级因时期而异。不同的建设项目根据其特点而有所不同，但是，项目生命周期通常分为计划和规划，设计和建设，运营和维护，拆除等阶段。在计划和规划阶段，所有者在决定是开始还是重建项目时必须考虑到相关因素，例如现有设施和地理位置。所有者不是单一的，可能有多个所有者。下一个设计阶段是前一阶段需求的表达，现阶段的信息非常丰富。这些信息的交流决定了项目的最终效率和质量。施工阶段包括将前一阶段的信息转化为现实的目标。设计阶段的设计错误很容易导致时间超支，预算超支等；项目生命周期的最长阶段应该是项目的执行和维护阶段，包括租赁，维护和设备现代化完善等。在上述中所阐述的项目阶段，虽然不同阶段的任务和内容存在着不同，但在表达的主体形式上都是基于文本并结合图纸进行融合。但是，在建筑中需要注意的点比较多，仅仅依靠文本和图纸无法直观地进行建筑的多维度呈现。BIM技术的运用极大地整合了建筑中的信息，并能全程地运用到建筑的从施工到完工阶段，并通过构建三维展示模型提供直观的了解，提高工程效率。2）BIM由项目雇用的所有代理商组成BIM的运用可以为不同阶段的参与方带来直接或间接的利益。A）业主可以使用BIM获取完整的资产信息，以确保项目按时完成并确保足够的保证；B）直接从模型中获得良好的视觉体验，建筑工程师和承包商可以使用BIM存储信息，例如分类，数量，材料，施工要求并易于管理；C）成本预算可以使用BIM的智能工作清单来有效控制成本；D）预制可以使用模型执行数字操作并简化制造过程。不管项目参与者当前使用BIM以及它可能给项目参与者带来什么好处，BIM的信息存储和动员功能都可以为项目参与者服务，并让他们协同工作。3）BIM的应用是分层的美国国家NBIMS已实施了可以量化的BIM评估系统。确定BIM在项目生命周期中交换和使用信息的能力，并选择了11个要素作为评估能力成熟度的指标：数据丰富，生命周期，变更管理，角色或专业，业务流程，提交方法，及时性响应，图形信息，空间功能，信息的准确性和对IFC互操作性的支持。每个评分指标的应用程序级别不同来表示成熟度不等，共有10个级别，例如，生命周期应用程序成熟度级别1到10为：无计划以及项目阶段的全面设计-施工/供应连接（包括工程供应和预制件）-增加有限数量的操作和维护（包括操作和维护）-完整的财务安装生命周期集成-支持外部系统。因此，BIM技术的应用是一环扣一环，不断渐进的过程，由于建设项目本身是一个很大的整体，因此市场上独有的BIM软件不足以覆盖项目的所有主要阶段。BIM技术的应用不仅是BIM软件的应用，而且是BIM工具与项目操作方法的集成，从而可以有效地执行项目。因此，这是一个允许放弃旧的工作方法而采用新的工作方法的过程，目前，BIM技术主要应用于建设项目的各个阶段。在设计阶段使用BIM软件可以更全面，更具体，而在建设阶段使用BIM软件将可以管理项目的成本和进度。BIM软件和标准数据接口，BIM技术的应用可以涵盖建筑工程设计和施工的各个阶段，例如上海铁塔项目应用BIM技术在设计和施工阶段，应用BIM技术的最终目标是实现项目的整个生命周期得到应用。1.1.3BIM的发展模式在BIM的发展历程上，主要包含设计驱动模式、承包商驱动模式和建设单位驱动模式这三种模式。三维技术在建筑工程项目设计中有着不可或缺的作用，可以通过三维展示表达出设计方案，让设计方案得到完美地呈现，因此BIM的运用是大势所趋。这是设计驱动下带动了BIM的发展，但在设计方案的表达和呈现功能展示后，建设单位对方案许可后，三维模型的运用一般不会应用到后续的结构分析和施工中，因此设计单位在BIM运用上只进行了方案上的需求，也带动了BIM的发展，但在BIM的运用上无法运用到工程项目的完整生命周期中，也没有最大化BIM的价值。承包商主要使用BIM技术来帮助进行工作管理，鉴于BIM软件在工作管理中存在许多缺陷，而且大多数承包商都不熟悉技术应用程序，因此BIM主要用于模拟施工程序和促进招标。随着BIM技术的发展，承包商还试图将技术集成到工作管理和成本管理中，但是目前还没有没有对建筑单位的强制性要求，承包商没有足够的动力去来使用BIM。建设施工单位的工作跨越了整个项目生命周期，施工单位模型促进了BIM的发展。施工单位从施工阶段就开始使用BIM技术。可以将BIM扩展到招标，施工，资产管理等领域，但是，没有任何实例可以成功地使用BIM来管理整个施工周期。除上述发展模式外，政府在BIM发展中的作用不容忽视，应认真对待政府主导的模式。作为管理者，地方政府部门需要管理建设项目的开发，安全，档案等方面，政府部门也需要在法律方面提供某些指导，例如知识产权。BIM在发达国家和地区迅速发展，其应用标准和准则层出不穷。其中，我国香港和韩国的BIM应用指南由政府部门发布。香港房屋署不遗余力地推广BIM的应用。自2006年以来，BIM已被试用用于公共房屋建设。招标文件中明确要求BIM提交文件，并截止到现阶段BIM技术已经在香港实施所有公共住房建设中得到应用。从这个角度来看，政府部门可以为促进BIM做出一定的贡献，与此同时，他们也可以使用BIM达到对建筑工程项目的管理，达到强化监督的作用。1.2BIM软件的介绍1.1.1BIM软件分类基于上述的分析，我们可以知道BIM的概念和特征，在实际的运用中BIM属于软硬结合形成的技术。其中BIM技术的运用是需要多方面软件结合运用形成，因为建筑工程项目涉及的内容方方面面，因此在软件功能上需要融合各方面的功能。传统中运用主要多的是CAD软件，但CAD软件现阶段运用的方面有一定的局限性。因此BIM软件的普及，其重要的特色在于运用的技术是多样性的。结合现阶段BIM软件开发商的开发软件分类来看，BIM软件的数量运用在不断增长，主要的软件分类有如下表1.1所述的，图1.1展示了BIM的运用分类。表1.1主要的BIM软件分类Table1.1MajorBIMsoftwareclassification类别软件BIM核心建模软件Revit系列软件、Bentley系列软件、SolidWorks,CATIA等可视化软件Lumion,Fuzor,3DMAX、Lightscape等碰撞检查软件Navisworks,Projectwise,Navigator等造价管理软件鲁班软件、广联达软件、Innovaya等结构分析软件PKPM,YJK,Robot,STAAD,ETABS等发布审核软件DesignReview,Adobe,3DPDF等运营管理软件ArchiBUS等方案设计软件Onuma,PlanningSystem,Affinity等几何造型软件Sketchup,Rhino,FormZ等机电分析软件鸿业、博超、Environment,Designmaster等能耗分析软件EcotectAnalysia,CFDSimulation,IES、Airpak等深化设计软件Xsteel等二维绘图软件AutoCAD,Microstation等图1.1主要BIM软件分类Figure1.1ClassificationofmainBIMsoftware当然，BIM软件的类型大大超过了图1.1中所示的类型。通过交互使用各种BIM软件，每个项目参与者都可以满足项目的功能需求并推广应用程序。BIM的概念和实际工程实践离不开工程软件的支持，但是目前基本建模软件和功能软件之间的数据转换非常困难，并且两者之间的接口非常困难。在项目建设周期的每个阶段，都需要将大量复杂的信息汇总在一起，才能得出包含以下内容的模型：广泛的信息库，但是，当需要特定功能时，将数据库中的单个信息导入到本地即可。并将所有模型信息导入功能软件是一种资源密集且不切实际的做法，因此应开发一个BIM信息子模型，以便在功能（机械分析，成本管理，碰撞检测）的各个阶段（计划，设计，构造，操作，维护）集成信息，并在子模型上创建数据库，如图所示1.2。图1.2通用模型与子模型Figure1.2Generalmodelandsub-model1.1.2BIM核心建模软件BIM的价值只能通过BIM模型来实现，因此在所有BIM软件中，核心BIM建模软件都是BIM应用程序的核心。目前，世界上主要的BIM软件开发商都在开发自己的BIM软件并逐渐成为BIM应用程序的完整集合。而我国在对BIM建模软件上的使用主要从国外进口，如图1.3所示，是我国主要的BIM建模软件。图1.3我国BIM核心建模软件Figure1.3mycountry'sBIMcoremodelingsoftware基本的BIM建模软件（图1.3中常用），介绍如下所示：1）由Autodesk公司开发的Revit软件对其AutoCAD进行了补充。与工程师具有很好的兼容性的Revit软件由工程师实施后逐渐成为国内应用最多的软件。Revit系列基本建模软件具有最主要的三个要素：建筑、结构、设备，对应于RevitArchitecture,RevitStructure,RevitMEP三款软件，涵盖了最广泛的基础BIM建模软件，占据了大部分市场。这三种建模软件可满足不同建筑专业人士的建模需求。Autodeskrevit2013将所有三种软件组合在一个软件中，可以在一个软件中设计由三个专业设计师来完成，以使用户能够有一个更好的设计协作平台。但是revit软件也存在一些缺点，难以对复杂的曲面进行建模。因此Autodesk开发出了dyname。弥补了revit在多维复杂空间设计中的不足。2）Bentley公司开发的三维模型设计软件有BentleyArchitecture,BentleyStructure,BentleyProjectwise，它是全球第二大地理信息软件解决方案提供商，主要专注于基础架构领域的应用程序。BentleySoftware具有良好的沟通和协作平台，逻辑性强，是非常专业的设计；此外，Bentley软件界面操作的复杂性，建模效率低下。该项目的目标严重阻碍了在我国的发展。3）在2007年收购了Graphisoft之后，Nemetschek为Archicad，al1plan和vectorworks开发了形成一个自有的系统，ArchiCAD作为运用最为久远的BIM建模软件，作为最初的BIM软件在使用上易操作，有着很多直接的对象库可以运用，因此在运用上可以很快地熟练。但缺点在于该软件在硬件上要求不高，运用局限于建筑设计，在其他方面上运用工具性不足，在建模上没有Revit上功能全面，并且在我国运用比较少，因此，对其了解程度不够。4）Dassault公司所拥有的主要建模软件有SolidWorks,CATIA，其所拥有的软件在许多机械设计行业有着广泛的运用。CATIA软件在进行比较复杂的模型构建和三维模型空间设计都有着多方面的运用。DigitalProject是在CATIA软件基础上形成的二代进阶开发软件，其功能是在CATIA软件基础上进行了增设和优化，因此功能比较强大，但操作难度大，需要花费大量时间才可以完成运用，这在实际的建筑行业运用中无法达到普及的效果。5）Tekla公司针对建筑工程项目中三维结构需要开发了Xsteel,TeklaBIMsight，Xsteel可以完成对钢结构设计中的详细展示，可以实现模型的构建，因此有着很好的通用性。TeklaBIMsight在运用上有个独特之处就是可以将不同专业模型进行整合统一，从而对建筑设计中人员的协同作业提供了可行的平台。但从整体上看，问题是在运用上成本支出大，操作难度大，专业的要求性强，在我国的使用中很有局限性。基于上述的综合分析，每个BIM软件的运用都有着各自的优势特点和使用局限性，因为在对BIM的建模设计上采用的视角不一样，因此专业需求也存在差异。综合这些因素以及操作的可行性上来看，Autodesk下Revit建模在运用下有着很大的优势，实用性比较高。1.1.3BIM软件选择上面介绍了主要的BIM建模软件，由Autodesk开发的Revit软件是当前工作状态最合适的建模平台，因此Revit软件已被广泛应用于所有最大的市场份额。使用revit系列核心建模软件进行桥梁建模具有以下优点：1）经过国内研究人员和BIM员工多年的研究和实际应用，Revit系列在建筑行业的应用取得了良好的效果，Revit软件应用中BIM技术在桥梁中的应用以及revit基本建模软件的选择可以基于建筑领域的成功经验和实践经验。2）Revit软件符合Autodesk软件的一致设计：友好的用户界面，简单的操作，可访问性，多软件界面和高兼容性。AutodeskBIM软件（例如Navisworks）的运行方式与软件更新，无需适应新的软件操作，数据传输顺畅，具有直接转换为.nwc文件格式的功能，无需其他软件接口。转换没有错误，Revit软件还可以转换和导出几种文件数据格式（IFC，dwg，gbxml等），从而实现高度数据兼容性。3）在Revit下创建一个新项目等效于为该项目创建一个数据库，例如，创建一个新的桥梁项目等同于创建一个新的桥梁的数据库。桥梁的结构，蓝图和施工计划等信息存储在数据库空间中，这些信息仍然是相关的。Revit软件随附用于新项目的模板，并可以帮助用户自己构建项目模板。项目模型使新项目变得更加容易，在项目模型中定义了基本项目信息，选择合适的模型在项目的建模和管理中起着至关重要的作用。4）Revit开放性强，尽管Revit软件主要专注于建筑工程的开发，但没有用于桥接元素的特定模型和库，必须使用模型来构建系统提供的组，这增加了建模工作量，但Revit拥有扩展元素的广泛在线数据库。Revit桥库将继续增长，并且建模桥它将变得越来越简单，它还为Revit软件保留了大量的API应用程序编程接口。用户可以在二次开发期间使用API扩展和定义必要的功能或模块。综上所述，Revit具有操作简单，软件界面多样，开放性，数据输出格式多样，组库在线扩展等优点。本文档选择使用基本的Revit建模软件进行桥梁的参数化建模，以及使用API进行Revit的第二次开发，以实现桥梁施工仿真。1.3BIM技术在桥梁工程中应用框架BIM是建筑信息模型，如果BIM技术在桥梁工程中应用，则BIM可以简称为BridgeInformationModeling.BIM的任何缩写，基本上都是BIM技术.BIM技术中心是一个信息模型，所以BIM中心是一个桥梁信息模型，随后BIM技术的应用决定了前一时期要建造的桥梁的类型。因此，有必要分析桥梁的应用以研究桥梁的建模。当然，不可能将上一时期的所有应用需求整合到初始模型中，本节主要探究BIM技术在桥梁工程生命周期不同阶段的应用框架和优势，因此，有必要开发合适的子模型来满足后续应用的需求。结合桥梁工程的特点，将BIM技术应用于桥梁项目的总体框架是项目的主要生命周期，如图1.4所示。总结了BIM技术在桥梁项目生命周期各个阶段中的主要应用要素，从而说明了BIM技术对于桥梁项目的重要性。如图1.5所示。图1.4BIM技术应用模式Figure1.4BIMtechnologyapplicationmode图1.5桥梁工程全生命周期工作内容Figure1.5Workcontentofthewholelifecycleofbridgeengineering1.3.1BIM技术在桥梁工程规划与决策阶段的应用项目建议书和可行性研究的制定一直是桥梁工程规划阶段的主要任务之一。建立桥梁项目，涉及规划研究道路网，项目可行性研究，一般概念研究等是一个综合了技术和非技术要素的复杂过程，该过程如图1.6所示。在这个阶段，考虑因素和领域广泛，桥梁的建造条件，工程规模，技术标准，桥梁的类型，工期，经济指标等。可以通过比较反复确定，并且当其中一个扇区的数据发生更改时，其他扇区也应相应更改。可以想象，缺少大数据载体沟通的形式导致很多工作重复和效率低下。现阶段BIM技术可以为行业提供大数据介质，沟通平台和BIM模型，因此没有没有数据通信和实时更新的障碍，可以有效地整合部门，与传统的信息表达相比，大型BIM数据库可以为决策者提供更全面，直观和数据丰富的支持使他们能够做出科学决策。在桥梁项目的规划和决策阶段应用BIM的框架如图1.7所示。前期准备项目建议书预期可行性研究报告工程立项可行性研究报告主管部门审批下一阶段N前期准备项目建议书预期可行性研究报告工程立项可行性研究报告主管部门审批下一阶段NY设计任务书主管部门审批YN图1.6桥梁工程规划与决策阶段工作流程Figure1.6Workprocessofbridgeengineeringplanninganddecision-makingstage图1.7桥梁工程规划与决策阶段BIM应用框架Figure1.7BIMapplicationframeworkintheplanninganddecision-makingphaseofbridgeengineering1.3.2BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用设计阶段在桥梁项目的前期构想与后期的施工运维都有着不可获取作用，并且贯穿整个项目的生命周期，并且是将工程概念转变为工程实体的关键要素。在桥梁的整个设计阶段都应考虑各种因素，决策和设计要基于以往的经验和技能，以及每座桥梁应遵循的标准手册。项目设计的基础是下一阶段的计划和基础，设计阶段应反映计划阶段的决策和设计者的意图，在此阶段，桥梁的位置，桥梁结构的形状，施工进度等在整个项目中都要在一级一级详细确定。桥梁设计者不仅必须设计桥梁结构，还设计“建筑”桥的形状，桥梁的设计通常分为三个阶段：初始设计阶段，技术设计阶段和施工图设计阶段。初始任务包括定义设计程序，其主要任务是解决主要技术难题，而施工计划的设计阶段则包括详细定义项目的设计计划并生成施工计划。CAD的构建：在设计阶段，重点是通过反复的比较选择来确定最合理的公式。设计的核心和结果是CAD设计文件。传统设计存在以下缺陷：1）二维CAD平面图难以充分表达设计者的意图；2）二维设计软件限制了设计师的创造力；3>二维设计可能会导致设计错误；4）协同设计的困难；对设计图的更改是重复的，所有更改都必须重新输入到CAD中，这样效率低下；传统的设计方法和设计工具越来越不适合于现代桥梁设计要求，我们期望传统设计方法有所创新。在桥梁设计阶段，以桥梁信息模型为重点的BIM技术应用框架是建立如图1.8所示。图1.8基于桥梁信息模型BIM技术应用框架Figure1.8ApplicationframeworkofBIMtechnologybasedonbridgeinformationmodelBIM技术的应用为设计桥梁工程师带来了重要的创新设计工具，从设计模型，设计结果，设计思想，工作模型带来了变化。本节主要讨论桥梁设计阶段的BIM技术与传统的二维设计之间的区别。如图2-9说明了基于BIM技术的桥梁设计过程。设计准备设计准备可行性研究报告参数化设计建立三维模型设计方案生成各子模型设计完成协同设计生成设计文档方案可行性模型管理NY方案比选、分析三维设计工具设计任务书生成CAD图纸工程量统计图1.9BIM桥梁设计流程Figure1.9BIMbridgedesignprocess与传统的设计模型相比，BIM技术在桥梁工程中的应用具有以下创新之处：a）三维设计工具设计工具上的创新是BIM技术的一项重大创新，基于3D软件的BIM桥的设计构建三维信息模型有着很大的实用性，传统的二维设计基于CAD-2D软件，得到的结果图是2D-CAD。BIM技术三维设计工具已经从二维变为三维，极大地激发了设计师的创造力设计人员可以使用三维设计软件来表达它，而不必受限于二维设计的表达，使用三维软件生成的三维模型可以快速发现设计错误并进行修改。在设计过程中，有效提高了设计效率和设计质量。b）参数化设计参数化设计是3D设计软件的一项重要功能，该面向对象的建模系统可以大大提高设计效率并为参数化设计提供有效的支持。通过构建对象的属性和行为，并为其分配一个初始值，通过更改相关参数，可以重置项目所需的对象，该对象是一组类别，即项目的基本单位。它大大提高了组件的可重用性，弹性和灵活性。Revit软件中的组是一个对象，通过创建组并定义其材料，几何尺寸和时间参数，可以相应地修改组，封装与保存组形成了一个具有很高的可重复性，多样性和灵活性的族。兼容性管理将大大提高设计效率和设计质量。c）协同设计协同设计是BIM概念的关键要素，在一个完整的桥梁项目中，必须设计道路，桥梁，隧道，设备，下水道，运输和其他专业。桥接需要许多专业协作。在传统的设计模式中，专业人员和部门之间很难沟通，更不用说协同设计了。BIM技术提供了跨行业交流的平台和部门间通过BIM信息模型的集合来实现协同设计。d）快速创建和修改设计文件BIM技术基于三维模型，但它不会否定传统设计文档的价值，但可以改进，优化和改进传统设计模型、信息模型可以生成相应的设计文件，例如计算报告，工作量清单，CAD工程图等，并且这些文件之间的信息与专业人员或部门修改模型有关信息，所有报告和统计信息都将立即更新，从而大大提高了设计效率和设计质量。1.3.3BIM技术在桥梁工程施工阶段的应用根据桥梁设计阶段生成的BIM模型，将BIM模型反馈到施工信息中，并生成桥梁施工BIM模型，因此可以将与设计阶段有关的所有信息通过BIM模型传输到施工阶段，并与施工阶段有关的信息有效地结合在一起，以确保信息流并避免信息隔离。桥梁施工阶段的任务是按计划进行工程，必须对工程进行管理，管理的目标是在成本，进度和质量上达到目标。施工是周期性的，独立的，计划的，整合的且不可逆的，传统施工管理的主要缺点是信息匮乏，效率低下，缺乏沟通，桥梁建设复杂，技术施工要求高，施工周期长，施工阶段使用BIM技术，BIM施工模型可以确保对桥梁施工进行综合管理，共享数据，协调生产，提高生产水平和工程质量。BIM施工模型也可以称为模型4D，4D技术使得可以在三维模型的基础上添加时间参数并获得对三维模型的动态管理。4D技术已在建筑领域得到广泛认可和应用。图1.10在桥梁的BIM施工模型的基础上，将BIM技术应用于桥梁施工阶段的框架。图1.10基于桥梁施工模型BIM应用框架Figure1.10BIMapplicationframeworkbasedonthebridgeconstructionmodel在桥梁施工阶段应用BIM技术的价值主要转化为有效管理和控制管理成本，进度和工作质量，以确保工作是合理的。按照既定目标以高质量，低功耗的方式进行,高速安全。传统的工作管理模型基于组织的设计，施工活动的管理，安排的整合，协调各利益相关者之间的关系，建立施工计划，工作执行命令，组织措施和工作进度计划，建筑材料，例如施工前先进行安放，但是施工管理是一个动态的，多方利益相关者的管理过程，不可能预期所有施工条件。传统的施工管理模式，工作重复,管理困难，管理效果不统一，施工可预见性问题。基于BIM技术的桥梁建设管理流程如图1.11所示。NN施工组织优化施工准备施工组织设计、施工方案动态更新协同设计生成各子模型桥梁施工模型方案比选、分析可视化技术交底4D模拟数学化建造方案是否具备可行性？方案最优？模型管理施工方案变更NYY图1.11基于BIM的桥梁施工管理流程图Figure1.11FlowchartofbridgeconstructionmanagementbasedonBIM基于BIM技术的桥梁施工管理具有以下优点：a）可视化施工模拟可视化是BIM技术的重要特征，将BIM的视觉特性与桥梁的施工特性相结合。可以有效地控制成本并减少人工时间，整个施工过程的仿真和有效控制工作时间；技术可视化规范允许精确表达设计意图，以多维方式解释内容和工作进度表，总之，视觉仿真是非常可预测的，并且可以在很大程度上预测桥梁施工过程中可能出现的问题。b）数字化建设BIM桥梁施工模型本身就是数字模型，通过三维模拟对BIM桥梁施工模型进行数字化处理，可以快速发现工程过程中可能出现的问题，从而节省资金。具有成本效益，减少工程工期，确保工程安全。在建造桥梁时，有必要制造大量预制构件，例如预制桥梁，预制拱门，预制板等，以便根据信息在桥梁的BIM模型的基础上构建预制构件的模型，并将其提交给预制制造商，制造商可以在以下基础上执行数字化工作，预制模型，提高了成型精度和效率，数字化工作可以保留空通道并检测网宽和网高，减少返工并降低成本。c）碰撞检查碰撞检查主要包括空间碰撞检查和时间碰撞检查。对于桥梁，空间碰撞主要是钢筋碰撞。碰撞软件对钢筋的三维模型进行了碰撞校正，可以检测出钢筋之间的所有碰撞，及时优化了钢筋的结构。满足设计和施工要求的钢筋，时间冲突主要是对施工工作的影响，冲击检