基于Solidworks的BIM绿色施工在人行景观桥梁工程中的研究应用
基于Solidworks的BIM绿色施工在人行景观桥梁工程中的研究应用
张昊王荣香
（山西二建集团有限公司集团BIM中心，太原030013）【摘要】本文以山西省临汾市襄汾县人行景观桥工程的施工图深化设计为案例背景，依托法国达索系统的SolidworksPremium系统平台，实践BIM技术在集团公司首个市政桥梁工程钢结构设计和施工指导上的应用，同时着重对S型双曲线钢箱梁的分段深化、预制组装模拟、节点应力分析等应用表现进行了研究与探索，并利用BIM模型进行成果汇报和虚拟施工展示，进一步推进绿色施工理论研究与实际应用。
【关键词】S型双曲线钢箱梁BIM达索系统参数化模块
SolidworksPremium系统平台
1引言
BIM作为目前建筑工程行业新技术应用最为流行的产品理念，在国内诸多大型项目的应用日趋成熟，越来越得到国内业主、设计院、工程总承包等各方的认可和支持。但先于BIM之前的制造业，已经完成了从二维图纸向三维建模的转型，特别是在制造业高端设计领域，尤其是在航空航天、医疗卫生等超大体量的制造领域，早已出现了一种项目管理理念PLM（项目生命周期管理）。该理念由法国达索系统公司提出，并在达索系统平台上得到了发展应用和延伸。
为应对技术革新与挑战，山西二建集团有限公司于
2012年引进
BIM技术，并设立集团技术中心BIM研究室，在注重将技术优势、品牌优势转化为产业优势的同时，大力开展以既有建筑节能改造、低能耗被动房和BIM技术为核心的绿色施工，具有“二建特色”板块业务研发与应用，建立以集团公司技术中心为核心的BIM研发团队，利用4D技术虚拟设计指导现场施工，实施了项目建设在投标、施工、运维阶段的应用。让BIM融入建筑，让绿色深入生活，从而全面提高在建筑施工行业的整体竞争能力，并为业主提供更有价值的深层次的施工延展服务。2工程概况
该工程位于山西省襄汾县汾河岸畔之上县城中心地段，人行景观桥由主塔、斜拉索与钢箱梁组成，包括人行桥、景观塔、观景平台三个主景。结构为斜拉桥与梁桥组合型，全桥分四跨八支撑，全长203．47米，成S型双曲线布置，桥梁单幅宽3.5米。主塔高64米，内设劲性骨架，主塔底部是一个半圆形平台，桥面为空心钢箱梁；塔身与钢箱梁之间由斜拉索连接，拉索索面为空间扇形，自下向上向桥外侧倾斜；40个锚箱分别分布在主塔两侧主梁曲线内侧，用以固定斜拉索。人行观光平台在主塔处绕行而过。该工程的建设对于进一步拉大城市框架、改善交通格局、提升城市品位、推动宜居宜业新区建设、加快县域经济发展具有十分重要的意义。
该工程依托SolidworksPremium系统平台，利用BIM技术进行施工图纸深化设计、建立S型双曲线钢箱梁桥索BIM模型、对组合工况进行节点受力分析等辅助手段，期望最大限度减少施工中钢箱梁分
段预制、现场对接安装的错误，同时提供钢箱梁深化设计加工图纸，提前对混凝土结构主塔进行节点应力分析，预警现场吊装的施工风险等级。
图1：人行景观桥效果展示及BIM模型
3BIM建模方法3.1基本思路
依托法国达索系统的SolidworksPremium为平台，进行整体三维BIM模型的创建。配置管理是该系统中比较独特的一部分，涉及零件设计、装配设计和工程图三大基本特征参数化模块。能够在一个CAD文档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或装配体。用户可以直接从特征模板上调用标准的零件和特征、实时共享，减少设计过程中的错误率，提高产品质量。
在人行景观桥梁工程的建模中，正是基于上述基本思路，将主桥预制节间段、桥墩节段、桥台节段、主塔、人行观光台、观光通道等主要部分进行零部件与装配体的有机组合，为施工现场吊装预制节间提供合理的布置和最优化施工方案。
3.2主桥结构
主桥上部S型双曲线钢箱梁由Q345E钢板焊接而成，分别由预制节间段、桥墩节段和桥台节段三部分组成，各部分之间设置连接钢板和连接U型肋。上部结构在制作过程中，按照设计图纸分为19种预制节间进行虚拟建模。图2为S型双曲线钢箱梁放样BIM模型，图3为S型双曲线钢箱梁ZL-16预制节间总质量和特性参数信息界面。
图 