以软件技术解决桥梁设计与建设的“卡脖子”工程

2012年3月31日上午，世界最大跨峡谷悬索桥湘西矮寨特大悬索桥正式通车，主跨1176米的矮寨大桥创造了四个“世界第一”：创跨峡谷悬索桥世界第一；首创“轨索滑移法”架设大桥主桁梁；首次采用塔梁完全分离结构；首次采用岩锚吊索结构，并用碳纤维作为预应力筋材。

矮寨大桥的胜利通车，标志着我国建桥技术的重大突破，值得一提的是，作为中国桥梁设计行业的领先软件，Bentley桥梁大师BridgeMaster（下称“桥梁大师”）在矮寨大桥所在线路的桥梁设计中也起到了重要的作用。矮寨大桥设计单位湖南省交通规划勘察设计院的科技出版处主任卢卓君说，桥梁大师帮助解决了中国路桥设计与建设的“卡脖子”工程。

解决中国路桥建设的“卡脖子”工程

中国的路桥建设行业飞速发展，但也面临一系列的挑战。项目设计的工程越来越复杂，对于工期的要求却越来越急迫，设计部门内外部及时有效的沟通需求也日益增加。随着设计载体迅速电子化和专业化的提升，对于设计内容和整体工程进行有效的管理也成为设计与建设单位所面临的重大课题。

在近日召开的“2012 Bentley桥梁大师用户大会暨箱梁设计系统（BM-BG）发布会”上，湖南省交通规划勘察设计院科技出版处主任卢卓君介绍说，在路桥建设中，往往是其他的专业组都完成了项目，而桥梁组在后面拖后腿，有时候会拖一两周甚至个把月的时间。可以说桥梁的设计建设要花费很多的时间，从而成为路桥建设中的“卡脖子”工程。

随着计算机和软件技术的发展，这一“卡脖子”难题正在得到解决。我国的桥梁设计目前已经从计算机辅助绘图发展到计算机辅助设计，逐渐步入数字化时代。这就是中国桥梁设计信息化的三个阶段。上世纪八九十年代的桥梁设计先是手工描图，然后把纸上的设计图形存进电脑，实现了电子化；上世纪九十年代中期，桥梁参数化出图软件出现，桥梁被分解成多个割裂的部分绘制在电脑上，这是零件化、积木化桥梁设计出图阶段，在这个阶段，设计师无法在电脑上完成设计方案，更无法从整体上对桥梁设计进行把握，软件的主要作用是实现参数化出图。当前，随着以桥梁大师桥梁信息建模为代表的信息技术的出现和广泛采用，桥梁设计信息化已经进入第三阶段。设计人员通过在电脑上修造一座真实的桥梁，已经能整体地把握一座桥梁。他们的主要精力集中在方案的设计和优化上，而不是浪费在传统的出图任务上。致力于为可持续性基础设施 提供综合软件解决方案的领先企业 Bentley 软件公司在本次大会上发布了 桥梁大师 BridgeMaster BoxGirder 箱梁设计模块，更增强了桥梁大师的功能。

思想引领设计，“桥梁大师”独占鳌头桥

梁大师是中国市场占有率领先的一款软件，可快速高效地自动生成桥梁施工图，进而满足中国最苛刻的工程技术标准。广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院也是桥梁大师的第一批用户。该院科技出版处主任蔡宁生说，在目前国内高速公路设计中，桥梁大师占有率最高，在各大设计院里成为一个不可或缺的工具。桥梁大师不仅推动了交通设计建设的技术进步，同时也推动了理念的进步。

湖南省交通规划勘察设计院科技出版处主任卢卓君说，桥梁大师最突出的特点就是我们可以在电脑上是真正修建一座桥，而不是仅仅是汇出一些图形。他说：“桥梁大师解决了由出图到设计的问题。原来我们的桥梁设计软件主要是用来绘图的，桥梁大师主要是解决桥梁设计的问题，真正让工程师把主要的时间放在设计上，而不仅仅是出图绘图。”

Bentley公司BrIM开发总监袁国平介绍了桥梁大师的两大重要特色：智能设计和自动化出图。他说，桥梁信息模型是Bentley一直倡导的理念，有了这个模型以后，由于每一个对象都有工程意义，所以当你所设计的原始资料或是某个对象发生变更以后，其他相关的资料都能够自动的、关联的修改，这就是智能化设计，也是它与其它桥梁设计软件的根本区别。以前的软件基本上只解决了一个参数化出图的问题，而桥梁大师从参数化出图进步到自动化出图的概念。

桥梁大师的成功是软件厂商和用户合作共赢的经典案例。桥梁大师有着先进的设计思想，但是，如果没有基于具体的桥梁设计应用而开发，很难成为成功的产品。于是，Bentley与湖南省交通规划勘察设计院联手进行了桥梁大师的应用开发。设计院做需求调研，提供需求， Bentley进行方案设计，写代码，多次交互，不断试用，最终创造出成功的桥梁设计产品和应用。

袁国平指出，作为软件公司来讲，最重要的就是两点：第一，要有创新；第二，要满足需求。这两点离开哪一点都不行，没有创新只满足需求，这个产品是一个死的产品，不可能是有灵魂的，也不可能是超前的，它只能成为一个工具，而不是一个能解决核心问题的解决方案。有了这个创新的思想还远远不够，我们要依靠我们的用户，紧密合作满足他们的需求。

箱梁设计系统破解非常规桥梁设计难题

最近，Bentley还与湖南省交通规划勘察设计院联合开发了桥梁大师的箱梁设计模块BridgeMaster BoxGirder。针对公路桥梁、城市立交桥、铁路桥等更多类型桥梁设计新推出的现浇箱梁设计软件桥梁大师BoxGirder 延续了桥梁大师历经验证的基于模型的设计思想，着重解决箱梁桥的方案建模、构造及钢筋详图的自动设计和出图。BoxGirder的应用可以提高箱梁桥的设计效率，有助于将设计人员从繁重的绘图工作中解脱出来，用更多的时间进行桥梁方案设计，从而确保交付准确和符合标准的设计成果，同时改善设计的工作流程。

湖南省交通规划勘察设计院科技出版处主任卢卓君对 BoxGirder 模块评价道，“桥梁大师BridgeMaster BoxGirder 模块可满足我们的需求，用于快速高效地完成等截面以及变截面箱梁的方案建模和详图生成，自动完成工程量统计。同时，它还具有出色的交互性能，极大地提高了模型修改、反复设计以及变更设计过程的工作效率。”

Bentley公司BrIM开发总监袁国平说，“我们最新推出的桥梁大师 BridgeMaster BoxGirder 设计模块引入桥梁信息建模（BrIM），它显著增强了桥梁大师软件产品线，提高了模型的数据互用性，并有助于促进桥梁工程的数据信息在规划、设计、分析、建造及维护各个过程中的流动性。借助 BrIM，桥梁设计师、建造者和业主运营商可以轻松共享一个通用的桥梁信息模型，并通过信息重用来优化设计决策和实现流程创新。我们期待将 BrIM 创新功能整合到整个 桥梁大师产品线中。”

从桥梁设计到桥梁工程管理

湖南省交通规划勘察设计院不仅与Bentley合作开发了桥梁大师和是箱梁设计系统，还引进了Bentley用于基础设施项目团队协同工作的 ProjectWise 平台。

集成利用Bentley的桥梁大师和ProjectWise等解决方案，不仅可以在电脑上建造一座桥梁，而且可以移交一座数字化的桥梁。这些精确而全面的数据，可修正、可查询、可模拟，这使桥梁的养护与管理变得简单易行。这样，人员、时间等一切外界因素的变更都不会影响到桥梁养护的有效进行。这对业主来说有着很大的吸引力，因为业主能在后期对项目进行养护的时候省去很多麻烦。这就是桥梁的全生命周期管理。

湖南省交通规划勘察设计院科技出版处主任卢卓君在谈到ProjectWise的应用时说，把桥梁大师由单机版向团队版转化，把桥梁大师的设计过程建立在ProjectWise这个平台上面，利用ProjectWise具有的对流程和项目的控制功能，可以有效推广协同设计和工程项目管理。

Bentley大中华区总裁刘德盛也指出，现在工程越来越多，项目的工程越来越复杂，如果不能实现协同，设计与工程项目的建设与维护都有可能发生很多错误。广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院科技出版处主任蔡宁生说，交通建设信息化的关键是数据采集，如果说ProjectWise能在交通设计系统里大量应用，在设计、信息、审查、归档中实现一套真正完整的信息自动采集，这就是交通行业信息库很重要的信息来源。现在设计院工作很忙，ProjectWise还可以很好地帮助解决传帮带的问题。现在通过协同式的软件把设计的信息和理念反应在信息库中，你可以了解钢筋配了多少根，为什么这样配，实际上这是一个有效学习的过程，具有重要的作用。

Bentley大中华区总裁刘德盛展望说：“在中国的路桥建设中，我们将加大我们的本土化进程，与用户共同努力，提供日益丰富的解决方案，帮助迎接中国路桥建设的挑战。”

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