数字技术在路桥设计中的应用

数字技术在路桥设计中的应用

陈熠锋

( 成都西南交通大学设计研究院有限公司广州分院 广东 广州 510000 ）

摘要：如今，路桥工程建设对设计提出了很高的要求，不仅要达到很高的设计质量，保证后续施工能够顺利进行，还要尽可能的加快设计效率，缩短整个设计阶段的周期，使路桥尽快发挥出效益。为实现这一目标，需要在路桥设计中引入数字化技术，使桥梁设计实现数字化、自动化，进而在保证质量的同时，加快效率，促进路桥建设进一步发展。

关键词：数字技术；路桥设计；应用

1路桥工程设计工作应用数字技术的意义

路桥工程设计工作面临着工程结构复杂、蕴含专业范围广、专业技能要求程度高、设计精确性要求高、影响范围广等特殊的特点和情况，这使得路桥工程设计人员在工作中必须具备更多的素质、更强的能力、更好的方法才能达到路桥设计的要求，顺利完成路桥设计工作。在宏观层面上，数字技术的出现为工程设计工作提供了新的平台和新的载体，通过数字技术在计算、逻辑、构图、评价上的优势，工程设计工作可以大幅度提升数据和信息分析的精确性，在基础层面和操作维度上提升了桥梁工程设计的效率性和合理性。正是数字技术在桥梁工程设计中的广泛应用，工程各项指标、设计各种意图、成本详细控制等目标都可以实现在数字平台上的精确设计和准确计算，既能大幅度提升工程设计工作的效率，同时也为实际工程施工工期调整，严格控制工程施工料用量提供了科学化和合理化的可能，其能够严格控制路桥工程的设计、建设、维护上的造价和成本。在操作层面上，数字技术可以将工程设计工作中各种类型、各种专业、各类维度的数据通过抽象和赋值的方法以可视化形式加以呈现，采取三维建模、虚拟现实技术对工程设计成果进行直观的表达，这使得建设方、决策方、施工方能够更加直观的对工程设计方案进行选择，进而做出专业化、科学化的工程设计成果判断，大大提升了工程设计工作的可执行性和可操作性。因此，数字技术与工程设计工作的高度融合和系统整合成为了新时期建筑行业和企业发展的必然趋势和根本方向。

2路桥设计中数字技术的具体应用

2.1信息数据的采集

路桥设计中数字技术的应用最直观的体现在与信息数据的采集过程中。在路桥设计工作前，要先对现场以及周边环境展开合理的勘察工作，做好信息数据的收集与整理，为路桥设计提供充足的数据支持。传统的数据收集工作，需要利用大量的人力、物力进行现场实地勘测工作，而使用数字技术后，可以实现远程勘察作业，大大降低了人力物力的投入，节省了施工成本。数字技术的应用是通过专业的工程设计数据库的建立，将现场的地形、气候以及周边的建筑、环境等进行有效的信息扫描，并将所得数据输入到数据库中，做好相应的管理和储备，以便后续工作的合理应用。也就是说，将数字技术应用到路桥设计过程中，既可以实现路桥工程数据信息资料的收集、整理和存储，还可以对收集到的数据资料展开合理的改进工作，加强信息数据的精准度，为路桥设计工作提供有效的帮助。

2.2立体模型的构建

首先在路桥设计中应用数字技术可以将收集到的信息数据落实到路桥的结构设计、功能完善以及外观造型等设计工作中。为此，工作人员需要在前期信息数据收集完成后，利用数字技术对这些数据进行深入的加工和处理，以提升设计方案的专业化、科学化。其次，为了增强设计方案的合理性，设计人员在对其评估过程中，可以充分的利用遥感技术、地理信息系统、以及GPS定位系统，获取路桥工程的相关信息，并在数据信息库中，利用3S技术构建路桥的立体信息模型，将数字技术绘制的设计图案与人工辅助技术绘制的图案进行对比分析，找出其中存在的问题，进而加以改进。最后在路桥设计工作中，设计人员还可以利用可视化、虚拟现实等技术，通过对路桥工程中自然地理环境以及经济条件的分析，制作相应的三维模型，该模型可以将路桥设计的实际情况合理的展示出来，让工作人员直观的了解到路桥设计方案的执行效果，对方案的改进进行相应的辅助。

2.3数字技术在道路程序设计中的应用

利用数字技术可以有效解决困扰城市道路线性交叉和立交互动的问题，可以发挥其在科学计算和逻辑推导上的优势直接进行水平面控制、纵截面调整，通过数字技术实施的智能化运算大大提升了解决城市道路拥堵的能力，实现了在宏观上对道路工程设计各种指标、各类信息的系统把握，有利于实现道路工程数字化改进和完善的目标。利用数字技术道路工程设计中可以实现对道路参数的实施跟踪和系统监控，特别是在数字技术基础上的道路工程设计专业类软件的应用，可以实现在计算机平台上道路控制点、关键位置信息、交点间距的系统平衡，使道路工程的分布状态、转角方式、曲线半径等核心参数以数字化的形式加以呈现，既有利于提升道路工程设计的质量，也有利于道路工程建设中实现对工程实时而准确的监控。数字技术还可以为道路工程设计人员建立辅助系统和操作空间，例如：利用HCAD系统道路工程设计人员实现了动态设计和交互式处理，在发挥数字技术和专业化软件的基础上，设计人员可以迅速确立道路工程位置、标高等基础信息，还可以全面把握道路横纵两个方向的数据，进而在发挥数字技术优势的基础上，为道路工程设计人员建立起更为直观、更为友好的操控空间和设计平台。

2.4数字技术在桥梁设计中的应用

在路桥设计工作中，桥梁结构、弯度、承载力预估值等设计工作是其中最为重要的环节，合理的应用数字技术可以对设计过程中计算的精确度进行把控，进而有效的加强设计的合理性，延长其使用寿命。另外将数字技术应用到桥梁设计中，可以通过人机交互的方式，将路桥设计的实际效果完全展现在计算机平面上，之后通过桥梁分析软件的应用，实现路桥设计中相关信息数据的整理、分析、处理和应用工作。在此过程中，如果相关信息数据处理的工作量较大，工作人员还可以利用可视化编程、人机交互以及三维模型构建等技术对项目中所需的信息数据展开自动化编辑工作，并利用计算机的分析，形成结果，找出路桥结构中的承压极限以及相关的力学参数。例如，在桥梁设计过程中，工作人员可以利用数字技术对桥梁的跨度结构进行规划，且为了确定跨度结构是否受到一方端点移动，及跨度结构破坏性大小的问题，工作人员可以利用虚拟模型对一方进行拉弯处理，改变模型原有的结构，之后再通过对整个桥梁上部结构的平整度和两端结构的坡度，实行有效的分析，得出相应的结果。工作人员可以通过对界面中所显示的结果，来明确端点变化的极限范围，如果其不会对路桥承载能力以及变化幅度构成严重的威胁，那么设计人员就可以通过加强墩台的强度和刚度来提高结构的质量。如构成威胁，则要运用合理的方式对其展开重新的规划和设计工作。总的来说，将数字技术应用到桥梁设计工作中，可以加大对桥梁承载能力、结构弯度以及结构形式等方面的计算精准度，提高整体设计的综合水平。

3结束语

数字技术在路桥设计中的信息采集、立体模型构建、道路程序设计、桥梁设计中发挥着重要的作用，其能够对各项数据进行采集、筛选、整理、汇总和分析，优化路桥设计的各项工作流程，提升数据运算的准确性，提高设计方案的科学性与可实施性，为接下来的路桥建设工程奠定基础。因此对数字技术在路桥设计中的应用进行探讨具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]邹贤文.数字技术在路桥设计中的应用策略研究[J].居舍，2018(28)：75-75.

[2]戴鹏，付品，王艳平.数字技术在路桥设计中的运用分析[J].绿色环保建材，2018(06)：122-123.