1、项目总览

    长安街将向西延长，上跨永定河，直至门头沟区的三石路。“神州第一街”遇到“北京母亲河”，该大桥最终定名为“长安大桥”。

    大桥的建筑方案“和力之门”符合“庄严、沉稳、厚重、大气，增强仪式感，展示大国首都形象”

    理念：

    大桥设计过程贯彻“尊重自然、顺应自然、天人合一”的理念，让长安大桥融入大自然，让居民望得见山、看得见水、记得住乡愁，将“让群众生活更舒适”的理念体现在每一个细节中。

    特点：

    国内外首例全部采用BIM技术正向设计的特大跨径、超复杂桥梁。进行了近30项国际领先的开创性的科研工作，取得了多项专利成果，保证了大桥设计、施工的顺利实施。

    长安大桥虽然外观极简，但内含大量设计施工难题，简要列举如下：

    ?长安大桥为大跨径超宽斜桥，受力合理的结构体系是何种形式，塔梁墩的连接构造、各部细节构造如何确定；

    ?桥位为高烈度区，大跨径斜拉桥的抗震设计如何考虑；

    ?超高倾斜扭曲拱形钢塔如何设计、加工和焊接为整体；

    ?关联受力的塔、主梁、拉索，合理成桥线形确定和控制实施；

    ?全寿命周期管理理念下的监控和附属设施设计；

    2、数字设计和数字制造技术应用点介绍

    长安大桥的变截面刚构主梁、不对称倾斜门形拱塔和斜拉索有机组合成一种新型结构体系。大桥曲线多变的外形以及复杂的内部结构给设计和施工带来了巨大的困难。经过大量评估比选，最终设计团队选用基于CATIA的BIM正向设计作为大桥的设计方法。

    ?曲面设计和优化

    本项目选用BIM设计的一个重要原因就是大桥外形曲线多变，基于CATIA的BIM设计在处理曲面设计和优化方面，远胜过传统二维设计以及一般的三维建模软件。

    ?快速批量建模

    以CATIA中“骨架+模板”的建模方法为基础，结合知识工程阵列(PKT)和VBScript自动化设计等高级应用实现快速批量化建立BIM模型。

    ?BIM模型转化为计算模型

    BIM设计的一大优势就是可以将三维模型通过简单的转化导入有限元计算软件进行计算。精细BIM模型可以快速转化为有限元计算模型，进行计算分析。

    ?利用BIM模型进行二维图纸转化

    为了满足加工制作等需求，BIM模型也可以很方便地完成二维图纸转化。

    优化结构构造——钢塔

    桥塔内部的横隔板、锚区、人孔等部位的构造都很复杂，通过BIM手段进行精细化设计以及加工、组装、监控等全程三维数字化操作。

    优化结构构造——主梁

    中、边跨主梁采用分离双箱，其中，中跨主梁截面高度和宽度从支座到跨中渐变，顶、底板厚度也随之变化，腹板也由支座处的6块渐变至跨中的4块。

    优化结构构造——主梁

    中边跨主梁采用分离双箱，其中，中跨主梁截面高度和宽度从支座到跨中渐变，顶、底板厚度也随之变化，腹板也由支座处的6块渐变至跨中的4块。

    ?钢结构加工、制作

    钢结构加工通过设计三维数字型实现设计到加工图纸的一致性转换，工艺上保证了空间扭曲异形结构的可加工性。

    ?钢结构三维数字扫面用于精细化验收

    ?施工场地及施工过程推演

    ?钢梁吊装方案研究

    ?高、矮塔支架设计和塔节段吊装方案

    ?吊点布置及吊耳设计

    高塔底锚固设计及施工

    锚固采用承压板+锚拉杆+剪力件的锚固形式。

    ?大桥的附属构造和养护系统

    3、对数字设计技术的思考

    ?正向设计和协同设计的共识

    BIM的核心是信息传递

    有二维图纸，翻模翻什么？精细化、碰撞检查、生成衍生模型，但不是工程模型，工程模型还是二维图纸（法定效力）。

    翻模的深度谁来控制、负责？既有模型深度标准的局限性，能否真正满足设计各阶段、项目各阶段实际工作需要？不能满足各阶段全部工作需要的模型，给我们工作带来的是什么？价值的缺失。

    现阶段施工企业对BIM看法的微妙转变。

    二维图纸和BIM模型逻辑关系，如果三维模型足够表达设计要求，单一模型成为必须。设计院的踌躇。

    翻模是现阶段的BIM，不是未来的BIM

    ?三维数字模型作为设计成果提交的可能性

    数字化建模技术的应用正迅速改变着传统制造业的工作模式，数字化建模技术的发展经历了从手工绘图到二维CAD的应用，再到二维+三维设计模式，一直到现在的全三维建模技术MBD3个发展历程，实现了从平面投影技术到全三维实体模型数字样机以及完整数字化产品定义的转变。

    ?三维数字模型作为设计成果提交意义

    以模型为载体，实现工程信息的传递，进而整合数字制造过程中的工程信息，实现BIM的核心价值。

    通过模型实现把工程项目各专业设计工作的协同，解决项目分工越来越细的组织难题。

    通过模型串联起工程项目全寿命周期各阶段的技术工作，实现交通土建工程从规划、设计、加工、施工、养护的技术整合，实现技术革命，促进行业产业升级。

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！