陕西省交通规划设计研究院有限公司与本会理事单位上海同豪土木工程咨询有限公司（简称“同豪土木”）携手开展《公路桥梁标准化智能设计BIM系统》自主创新研发工作，通过双方精诚合作、齐力研发，目前该系统已顺利完成并验收通过。研究成果将有助于进一步实现常规公路桥梁设计的参数化、标准化及自动化。

紧跟BIM技术前沿

  2017年底，交通运输部发布《关于推进公路水运工程应用BIM技术的指导意见》，指出到2020年，公路水运行业主要设计单位具备运用BIM技术设计的能力，BIM平台研发有效推进，并在技术复杂项目中利用BIM技术进行项目管理。交通行业数字化将对勘察设计成果交付带来前所未有的变革。研发具有自主知识产权的BIM正向设计软件将是突破国内交通行业BIM技术发展瓶颈、推动BIM技术发展更新的必由之路，显然已迫在眉睫。

  但直至2021年，用于交通行业的BIM正向设计系统绝大部分本质上仍是“翻模”，应用水平并未取得有效进步。

  2020年12月，陕西省交通规划设计研究院有限公司（以下简称陕西省交通设计院）梳理六十余年来积累的成功经验、设计方法和大量专业知识成果，编制了《标准化设计工作大纲》，形成规范统一的设计图纸成果，大大提高了勘察设计效率。

  2021年6月，陕西交控集团将“BIM与全装配结构研发中心”设立在陕西省交通设计院，重点进行交通基础设施 BIM+GIS 技术及相关数字化技术应用研究。

  标准化与自动化同时被纳入重点攻关项目，为二者高度融合打下了良好的基础。万事俱备，只欠东风。

坚定自主研发路线

  BIM设计主要依赖国外软件时刻面临被“卡脖子”的危险境地，同时国外软件存在“不接地气”的功能缺陷和费用特别高昂等问题。为了拥有自主知识产权，摆脱对国外软件的依赖，陕西省交通设计院决定从底层开始，搭建全新国产软件，力争在未来纷繁复杂的国际竞争中占取先机。

  2019年7月，陕西省交通设计院科研带头人马保林带队赴上海同豪土木工程咨询有限公司进行技术考察。傍晚游览外滩夜景，从外白渡桥出发，沿黄浦江上游步行数公里。双方技术人员边走边聊，软件总体构想和基础规划在一次次思想火花的碰撞中初具雏形。

  双方反复探讨决定，将BIM技术、标准化技术、智能化设计技术与公路桥梁专业多年积累的设计经验及标准化设计进行结合，依靠内置的通用图、标准数据库和行业专家经验库，输资料、填参数，实现自动筛选、调用标准库，在真实地形中完成桥梁设计、建模，并自动输出设计图纸，完成整个专业流程。

软件团队倾力研发

 

  2021年5月底，BIM课题组完成计算导出代码建设、钢板梁标准件制作、总图三表导出。

  同年6月底，上海进入一年中最炎热的季节。陕西交通设计院桥梁设计工程师赴上海进行现场测试，深入后台切身体验，对软件各个方面提出了实际需求与改进建议。直至8月4日，软件“一期”交付，陕西交通设计院BIM团队共计提交测试问题102个，解决工单355个。

  理性、抽象、冰冷的一串串代码背后，是致力于软件研发事业中有血有肉的人。一个产品的研发之路，是不断拿到task，不断测试，不断修改bug的艰辛过程。这正如教养孩子那不厌其烦、有时崩溃的过程。但当交付成果的那一刻，也正如看到孩子取得阶段性进步时一样喜悦与满足。

测试团队严把质量

  “6月19日，国内最长钢板与混凝土组合梁桥，连接陕南革命老区的西镇高速公路关键控制性工程——全长12.04公里的泾洋河特大桥顺利合龙，标志着我国艰险山区桥梁建设的科研与施工取得重大突破。”2020年，随着央视《新闻联播》《东方时空》《朝闻天下》等栏目对西镇泾洋河特大桥的一系列新闻报道，陕西省交通设计院自主研发设计的35米、45米双钢板混凝土组合梁，作为推进公路钢结构桥梁建设的一项重大关键技术成果逐渐进入人们视野。

  一年后，软件“一期”研发项目应运而生，将目标桥型锁定刚刚投入应用即取得巨大反响的钢板梁。

  将钢板梁上部通用图作为自主知识产权的成套产品进行参数化，旨在高效地将科研成果在市场中打包推广，增强市场竞争力。

  “实践是检验真理的唯一标准。”对于软件能否按预期构想推向市场，尤为如此。陕西省交通设计院决定把西镇高速的泾洋河特大桥及平镇高速的神州湾大桥作为测试项目，用软件将施工图文件再做一遍，以校核的方式达到测试目的，确保软件正确性与实用性。

  通过实际工程测试，暴露出软件卡顿、崩溃、显示异常、计算不收敛等细节问题，设计团队结合测试过程，精准确定性能优化点，精益求精修改程序。

  8月底，依照公司出图风格和方式，终于高度还原了两个既有项目的全套施工图。运用软件建模出图，在《组合梁坐标高程放样图》等图纸的自动绘制方面，体现出了数字化的极大优势。另外，为满足钢厂进行构件预制的精细化要求，钢板梁设计需手动量取众多放样点的坐标及高程，不仅工作量大且容易出错，软件大大减少了设计人员工作量，提高了数据精准性。

研发成果技术领先

  “BIM正向设计”概念中有一种说法：把计算机能做的交给计算机，把设计还给设计师。软件“一期”正是朝着这个方向逼近。

  借助三维地模，设计人员能够结合三维地形，更加直观地进行桥梁布孔和墩台设计，并实时进行三维显示及修改，同时联动二维图纸设计，直观、便捷。值得一提的是,采用“智能方案”功能，可实现在三维地模中自动快速布孔，并实时调整方案。

  众所周知，因桥梁动力特性的复杂性，使得抗震计算作为一种动力分析，其算法、流程较为繁琐，理解、操作难度较大，导致颁布抗震设计规范以来，抗震计算在某些常规桥梁设计中并未得到充分重视，对于下部尺寸及配筋的拟定大多仍依靠固有经验。

  为方便设计人员对桥梁下部结构进行必要的静、动力分析，软件实现了出图与计算工作的联动，只需在软件中输入部分抗震相关参数，即可实现从设计出图模型到下部计算模型的转化，从而省去专门为下部结构计算再次建模的繁琐、重复性工作，并可逐墩出具计算书，为设计提供了依据和理论支持。这一功能，在国内尚属首创。它填补了设计流程中桥梁下部结构静力及抗震计算分析的空白，从而保证桥梁结构安全性，有效降低工程造价。

后续研发有序推进

  装配式预应力混凝土连续箱梁（小箱梁）因其独特的优势，已成为当今公路和市政中小型跨径桥梁最常用的桥型，在国内既有桥梁项目中占比达到80%以上。软件“二期”将在“一期”基础上添加小箱梁模块，投入使用后，将大大解放生产力，进一步实现桥梁BIM正向设计过程，填补设计流程中桥梁下部结构静力及抗震计算分析的空白，保证桥梁结构安全性，有效降低工程造价。

 

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