在桥梁施工图设计阶段，重点完成具体结构方案、结构优化设计、构造优化、配筋设计、施工工艺选择等工作。这一阶段对BIM的研究和应用，重点在BIM正向设计、碰撞检查、设计分析一体化、正向二维出图等方面。总体而言，这一阶段的智能深化设计尚处在探索研究阶段。

BIM正向设计

BIM正向设计是目前的趋势。首先是参数化建模，通过建立土木工程结构的标准构件库（如箱梁、桥塔、墩身、基础等），可实现快速参数化建模。同时，符合规则的标准化建模方式是实现下文所述设计计算一体化的关键。由此看来，标准构件库（族库）随着工程实例的增加而不断完善，最终将成为一家单位的核心竞争力。

碰撞检查

碰撞检查是BIM技术的一个突出优势。碰撞主要分几何碰撞和时间流程碰撞两类，在设计阶段主要针对的是几何碰撞。对于桥梁设计而言，主要是结构的碰撞、钢筋及预应力筋的碰撞，以及机电管线的碰撞。采用BIM技术进行正向设计，碰撞检查可以有效地发现设计中的问题，大大提高设计质量。

设计分析一体化

设计团队通常希望通过一个模型同时完成设计和总体计算工作。但由于桥梁BIM模型是实体模型，而总体计算模型是杆、梁、索单元的简化模型，需要将实体模型抽象成简化单元，并进行多方面的简化考虑。公规院基于自主研发的三维非线性计算分析软件OSIS，编制了一套可参数化的命令流语言，通过修改参数来驱动桥梁模型，实现有限元模型的快速修改，以此参数化的命令流为核心，完成BIM建模软件与分析软件的互通。通过参数化建模软件Dynamo提供的Python语言，将参数化脚本文件自动生成OSIS软件能够识别的命令流，从而根据BIM模型在分析软件OSIS中生成节点、截面，并添加边界条件，自动建立有限元模型，用于结构总体计算。当对BIM模型进行修改时，有限元模型也会自动修正，实现了BIM参数化建模与有限元总体计算的统一。

面对整个正向设计的全过程，公规院正在研究建立以数据为中心的桥梁全过程数据流转智能设计体系，从而对设计质量、设计效率进行有效管理。

图3.以数据为中心的桥梁全过程数据流转智能设计体系

正向二维出图

由于长期以来形成的习惯，工程师们还是离不开二维图纸，利用三维BIM模型，在符合一般制图规定的前提下快速批量生成二维图纸，是亟需提升的关键技术之一。通过对BIM软件的二次开发，笔者团队目前已基本解决了二维出图问题。

文 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 吴宏波

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