BIM技术在公路桥梁设计中的运用研究

引言：

随着先进技术的高速发展，在公路桥梁设计中逐渐融入多种新型技术形式，其中 BIM 技术具有一定代表性，并且因为该技术具有可视化、协同性，以及信息化等优势，成为提升

公路桥梁工程设计质量的重要手段。同时，BIM 技术在公路桥梁设计期间，通过整合工程数据，构建三维数字模型，实现桥梁结构的精准表达与多专业协同，以此解决传统设计中存在的不足。另外，BIM 技术在运用期间，对钢桥构建可精准建模，对悬索桥节点连接节点设计进行优化，提升施工方案设计效率。

1、BIM 技术概述

BIM（建筑信息化模型）技术，主要是通过三维设计，主要是将各种不同形式建筑信息进行集中处理，以此实现对建筑数据、结构，以及材料等综合管理【1】。同时，BIM 技术通过利用软件平台，将大量建筑信息进行整合，以此构建虚拟环境，高效、高质完成设计作业。

BIM 属于综合性技术，通过利用该技术可对多种工程施工项目进行模拟，以此清晰了解完成工程结构，根据模型展开分析，预测可能发生的问题，对设计方案进行优化，以提升施工设计方案的可靠性。

2、BIM 技术在公路桥梁设计中的具体运用

2.1 钢桥设计

钢桥对公路桥梁工程设计中主体，但由于钢桥结构受力较为复杂，设计难度较大，传统二维设计难以精准呈现钢桥复杂结构。然而，通过利用 BIM 技术可以有效解决传统二维设计方式的不足，保证公路桥梁设计方案质量【2】。首先，通过 BIM 技术对公路桥梁工程进行建模，并且将模型导入在 CAD软件中进行绘制与仿真，精准确定钢构件拼装顺序，精准计算应力、变形值等参数，以及材料用量，避免出现数据偏差，或者材料消耗；其次，由于 BIM 技术可视化特点，可直观分析钢桥各个部分的相关关系，根据相互关系协调好安装顺序，避免发生碰撞，影响工程施工质量以及顺序。另外，BIM 技术在钢桥结构设计运用期间，还需要结构强度、刚度，以及稳定性等进行分析，目的是保证公路桥梁工程设计方案的精准性；最后，设计人员可利用 BIM 技术做好数据统计与分析工作，从而解决工程在施工中实际问题，以保证公路桥梁工程后期施工顺利推进。

2.2 悬索桥节点设计

对于悬索桥节点来说， 通过利用 BIM 技术可对主梁阶段进行模型构建，根据模型展开模拟使用，并且在模拟施工中，一旦发现不合理的情况，应立即进行处理，避免给后续施工一定影响。同时，模拟完成以后，通过利用 BIM 技术可对节点结构受力情况进行计算，通过对受力数据分析，精准找出应力集中区域，以便设计优化。在悬索桥节点设计期间，通过利用 BIM 技术可以对衔接位置进行模拟，根据模拟情况对无缝衔接进行设计，并且提前发现和解决问题，以保证公路桥梁结构的完整性【3】。另外，BIM 技术可实现数据共享和交流，避免因为沟通不及时，出现设计错误，给后续的施工带来不便。

在悬索桥节点设计期间，通过利用 BIM 技术精准计算悬挑长度、主梁横截面等，以保证设计方案的精准性。另外，使用 BIM 技术绘制主线图，根据实际需求，确定不同的主梁节段，以及主梁分布形式，提升设计方案的可靠性。

2.3 钢箱梁设计

钢箱梁在公路桥梁工程中有着广泛地运用，主要因为承载力强、刚度好，可有效保证工程结构的稳固性。对此，BIM 技术在钢箱梁设计运用期间，首先应确定梁高、梁宽，并且在钢箱梁横截面上，应结合实际情况，确定多种高度，目的是保证后期施工中可以安全架设钢；其次，BIM 技术可精准确定钢箱梁截面参数（形状、尺寸）， 精准控制截面阐述，为后续施工提供精准参考和指导【4】。同时，使用 BIM 技术构建钢箱梁三维模型，将结构空间直观展现，确定各个构件之间的关系，便于后期设计与施工人员的理解，并且提前发现可能存在的问题，避免出现返工问题；最后，BIM 技术在运用期间，可以根据钢箱梁在不同荷载条件下的受力情况进行模拟研究，根据研究结果，对结构受力参数适当调节，以保证承载力和稳定性达到相关要求，提升公路桥梁工程的安全系数。此外，在钢箱梁设计期间，BIM 技术可以对拼接细节进行细节化处理，直观展示拼接部位的应力情况，根据情况进行优化，目的是减少应力集中，提升工程结构的整体性能。BIM 技术还可与有限元软件结合，对钢箱梁结构进行深度分析，并结合具体需求做好适当调整，以保证设计方案的精准性。

3、BIM 技术运用中存在的问题及解决方式

尽管 BIM 技术在公路桥梁设计中，带来诸多优势，但是存在着一些问题，例如：BIM 技术标准不够完善、运用效率较低等，无法充分显示出 BIM 技术自身优势。对此，BIM 技术在公路桥梁工程具体运用期间，应根据现有的问题进行解决，以保证该技术运用效果。

为解决 BIM 技术在公路桥梁中的运用效果，可以采取以下几点措施，第一，根据相关要求，编制BIM 技术运用标准，并且在具体运用过程中，注重数据交换与管理等方面的描述，并且根据描述情况，完善运用标准，以保证 BIM 技术运用效果；第二，注重 BIM 技术沟通，可定期组织技术交流和培训，这样可有助于设计人员掌握技术专业性，也解决技术在具体运用中存在的问题；第三，针对 BIM 技术运用效率低下问题，需要加强软件与硬件的适配性优化，可以利用定期升级配置、简化操作流程等方式，不断提升 BIM 技术性能【5】。同时，注重 BIM 技术与其他技术的融合（物联网、大数据），提升数据采集和传输的实时性，避免因为数据延迟出现重复性设计工作。另外，构建 BIM 技术数据库，对各项建筑数据进行分类储存，便于日后使用、储存，以及修改，简化模型构建工作量，提升 BIM 技术运用效率。

结束语：

综上所述，将 BIM 技术运用到公路桥梁设计中，可以所有建筑信息进行模型构建，根据模型精准计算参数，为设计方案提供数据支持，以保证公路桥梁设计方案的精准性。但是，BIM 技术在具体运用期间还存在着诸多问题，对此应结合现状，采取合适的解决措施，不断提升 BIM 技术性能，以及运用效果，保证技术运用效果，满足公路桥梁工程发展需求。

参考文献：

[1]杨启志. 探究公路桥梁施工中 BIM 与虚拟现实技术的协同运用 [J]. 智能建筑与智慧城市, 2025,(07): 83-85.

[2]彭程. BIM 技术在公路桥梁设计中的运用[C]// 重庆市大数据和人工智能产业协会,重庆建筑编辑部,重庆市建筑协会. 智慧建筑与智能经济建设学术研讨会论文集（一）. 海南省交通规划勘察设计研究院有限公司;, 2025: 921-924.

[3]崔平, 孙泓辞, 朱卫. BIM 技术在公路桥梁设计和施工中的运用 [J]. 中国住宅设施, 2024, (04):121-123.

[4]高风勇. BIM 技术在公路桥梁设计中的具体运用研究 [J]. 交通科技与管理, 2024, 5 (08): 71-73.

[5]陈辅伟, 杨鸿, 徐磊如. BIM 技术在公路桥梁设计阶段的优化与集成探讨 [J]. 智能建筑与智慧城市, 2024, (02): 176-178.