高铁建设如今是我国一个非常重要规划建设之一，随着我国西部山区轨道交通线路的增多，许多跨越河流、沟谷的高墩桥梁以及深基础桥梁数量也在不断增加。而随着BIM技术的深入应用，我们也可以应用BIM技术于各个基础桥梁的建设过程当中，下面就让我们根据实际案例，来看看BIM技术是如何在铁路桥梁中建设的吧。

本文介绍BIM技术在40m简支梁设计中的研究和应用工作，涉及模型结构分解、精细化BIM模型构建和BIM设计交底系统研发3个方面，以期为全生命周期BIM模型使用和信息流转奠定基础。

面向装配化的模型结构分解

高速铁路40m简支梁具有跨度大、技术含量高等特点，反映到BIM模型上则表现出模型体量大、构成单元多、层级结构复杂的特性，因此制定一套完整、规范的模型结构至关重要。借鉴制造业产品生产管理方式，采用基于BOM(BillofMaterial)的模式对40m简支梁进行模型结构分解，一方面依据设计固有表达方式，体现详细的构造细节，准确反映设计意图;另一方面考虑简支梁制造、运输、架设乃至运营一体化管理和模型精细度的对应要求，实现设计、制造环节数据传递和信息集成的渠道贯通，并为后期运营提供数据信息接口，统筹全生命周期的应用需求。

模型结构分解的具体原则如下:

涵盖40m简支梁综合平台的所有组成单元，并赋予唯一编码标识;

清晰地划分层级结构和逻辑关系，为不同业务子系统数据共享、集成和追溯提供实体;

作为制造阶段计划编制、物料领用、成本核算等过程管控对象的最小划分粒度，为精细化管理提供条件。

按照上述原则，将40m简支梁分为主梁、支座和附属设施三大类。根据具体工程项目采用不同的通用图灵活组合装配，输出40m简支梁不同结构形式的整体BIM设计模型。

BIM模型构建

受BIM技术成熟度和管理交付模式所限，BIM正向设计还处于探索阶段，目前仍以翻模为主。40m简支梁BIM模型构建也是采取此种模式。本文基于CATIA软件进行建模，涉及模型精度和衍生的产品库，具体要求为:按照LOD3.5模型精度对混凝土梁体、普通钢筋、预应力筋、轻质桥面、近轨矮屏障、无砟轨道等构成单元进行精细化建模，建模过程中开展信息集成、碰撞检查、方案优化、工程量统计等辅助设计工作;立足装配化思想，对标准化产品开展参数化建模，逐渐积累铁路简支梁的配套产品库。

基于BIM的设计优化

通过图纸审核和模型碰撞实现基于BIM的设计优化。首先根据设计图纸进行BIM建模，基本原则是保持与二维设计图纸的一致性，建模过程完成图纸的校核;然后通过BIM技术进行碰撞检测，输出分析报告，反馈至专业设计人员，由其确定修改方案，进而更新BIM模型，优化二维设计图纸。重复上述过程，直至二维设计图纸差错漏碰问题基本解决，误差在允许范围内;最后进行设计钢筋大样图输出及分类工程量统计，形成交付成果。

基于BIM的40m简支梁辅助优化设计流程

基于BIM的设计优化包括以下工作重点:

1、图纸审核

模型创建过程中对图纸的数量、标注、空间关系等内容进行校核，实质是二维设计成果的过程审查。

2、碰撞检查

在二维设计图纸中，预应力筋与梁体配筋是分开布置的，对于空间出现的碰撞问题无法避免，只能通过施工人员自行调整，这不仅给施工过程带来困扰，也给设计质量带来一定的不确定性。

为了避免施工过程中的无序修改，借助BIM技术进行几何体的碰撞检查，可深度分析基于二维设计成果中钢筋、预应力筋与其他零件的空间关系。直观反馈其中的不合理之处，实现问题前置化，进而提前调整相应单元的空间布置，减少变更及现场返工。

碰撞检查内容主要包括普通钢筋与预应力筋管道的碰撞、普通钢筋与梁体的碰撞、预埋件与预应力筋管道的碰撞。

普通钢筋与预应力筋管道的碰撞

3、信息精准输出

40m简支梁BIM模型承载了混凝土数量、预应力筋长度、管道压浆体积等详细工程信息，可精准分类、输出工程量信息，辅助二维设计成果的完善。以钢筋为例，结合规范规定的弯钩长度要求对带肋钢筋进行准确放样，自动输出二维钢筋大样图，可直接指导现场应用。

钢筋大样输出图(单位:mm)

参数化建模及产品库

参数化是BIM技术的显著特点之一，考虑40m简支梁具有不同的结构类型以及配套的附属设施，可通过控制多类型参数调整模型中数据关系，实现模型属性信息对应改变，提高建模效率。

梁体及钢筋

将梁体各项指标(包括长、宽、高等各种几何尺寸，共计53个)设置为参数，通过BIM建模软件以.xls格式导出各项指标，基于.xls格式改变参数输入量值，基于参数驱动实现不同跨度梁体模型的快速调整。

根据钢筋弯折角度(135°，90°)绘制模板，将几何信息(如长度、直径等)进行参数化设置，实现模型批量实例化。针对长度随梁体造型变化的部分钢筋，根据其渐变规律在CATIA中自动计算弯折点后进行钢筋实例化。

铁路标准产品库

铁路简支梁设计中应用了多种产品，如锚垫板、锚具、支座、防落梁装置等，这些产品标准化程度高、重复使用率高。因此，可根据标准产品的几何尺寸、属性信息，搭建简支梁常用配套标准产品库，方便在不同类型简支梁设计中调用，从而提高设计效率，实现标准产品的累积和继承。

通过获取并存储相关产品的设计参数，建立铁路常用跨度简支梁所配套的产品模型，借助目录编辑器模块逐渐形成标准产品库。

标准产品库的建立流程

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