桥梁施工过程中，通常会面临较为复杂的环境，同时施工作业难度大，涉及到的作业流程较为繁琐。为了提高桥梁施工质量，降低施工风险，需要加强对三维建模技术的研究。
1.桥梁三维空间模型的建立
为了让桥梁的三维建模过程更加便捷和直观，需要严格按照桥梁结构的不同部位和功能，对桥梁结构做好细化，主要分为桥面系单元、非桥面系单元、支撑杆件以及拉索单元，主要由以上四部分构成。首先，桥面系单元具体指桥梁上部与车轮存在实际接触的主要承重单元；其次，非桥面单元则指拱圈、桥墩以及塔柱等部分，以上部分与车轮之前不存在接触；再次，拉索单元的含义是对悬索桥或者中承式拱桥吊杆等，具备索结构的单元；最后，支撑杆件元，其具体作用是实现对结构支撑边界条件进行模拟。通过对不同单元组具备的基本特点进行分析，开展针对性的设计数据输入，从而实现对单元坐标、截面几何以及结构材料等有限元计算信息的输入、检查以及修改等目标。其中涉及到的桥面系单元坐标信息主要采用单元长度、节点号以及起点桩号完成描述。程序会将路线平曲线以及竖曲线信息作为重要依据，开展专业计算，进而得到不同单元节点的坐标。桥梁支撑约束会给出四个方向的约束，即水平、垂直、横向以及转交，具体约束位置的描述主要通过约束点路线桩号以及与桥面的实际距离完成，之后程序会自动生成全桥的结构约束信息。
2.桥梁三维模型构建有限单元离散分析
2.1空间梁杆单元的相关分析
在开展空间梁格模型过程中，针对桥面系单元以及非桥面系单元离散为空间梁单元，具备2个节点以及12个自由度，而支撑杆件元、拉索单元以及钢筋单元离散为空间杆单元，具备2个节点以及6个自由度，同时保证钢筋单元与混凝单元通过对刚臂的利用实现有效连接。系统会在对单元节点之间实际距离进行分析的基础上，实现对连接状态的合理判断。如果单元节点之间的距离接近0，相邻单元的连接则由共同的节点号完成连接，如果两个单元节点之间的距离较大，则需要采用刚度符合相关标准的刚臂实现连接。除此之外，GQJS系统能够显示空间梁格模型的轮廓线，让用户能够对模型有深入的了解，同时实现专业计算。
2.2空间实体单元的相关分析
2.2.1对实体单元做好网格划分
桥面系单元以及非桥面系单元可以沿着轴线的方向做好划分，将不同的平面杆系单元分为具备12个节点的三维实体单元组。针对不同单元组的实体单元数量而言，需要结合横断面网格，做好相应的划分，具体操作原理为结合横断面周边的实际连线情况，对横断面做好划分，即形成多个四边形网格区域，之后严格按照单元横桥的最大尺寸规定，将四边形对应的四个边做好分割，成为多个小段，之后再形成细四边形区域，最终桥梁结构会通过系统的离散功能形成多组空间六面体单元，对每组单元节点进行编号，相邻单元组之间的单元用位移协调方程指定相邻节点位移关系，能够有效地解决变截面梁实体单元划分问题。
2.2.2实现实体与杆单元之间的有效连接
系统的空间实体模型采用 12 节点等参元单元模拟混凝土，用非线性杆单元模拟预应力钢筋，通过约束方程建立钢筋单元和混凝土单元位移协调关系，用壳单元模拟薄板和刚腹板等。不同类型单元的节点坐标相对独立，通过节点耦合(节点位移约束方程)形成复杂预应力混凝土桥梁的全桥计算模型。一个 12 节点实体单元和2个2节点杆单元组成的单元。其中不是独立的位移节点，分别与其共面的 4 个实体单元节通过位移约束方程建立相互联系。GQJS 系统是根据与平面计算相同的界面参数自动形成空间实体单元精细化计算模型的，实体单元划分的密度可以随时通过单元网格数、实体单元最大尺寸和长短边比例进行调整，不需要计算空间节点坐标和定义单元节点编号等，大大简化了建模过程。
3.图形显示平台技术的实际应用分析
3.1图形平台类关系具体分析
GQJS 系统图形显示平台采用面向对象的C#语言，基于底层 OpenGL图形库函数建立显示控件类，以及用于定义和几何图形计算的几何图元类。其中，控件类建立了三种具体继承关系的类，在每个类中定义不同的图形操作方法和属性。在几何图元类中，应用类的继承、多态等特性，有助于提高程序的扩展性和可移植性。
3.2文件读取环节的要点掌握
通过相关的数据转换，主要包含平移变换，比例变换，绕坐标轴的旋转变换，绕任意坐标轴的旋转变换，同时结合结构计算结果云图差值，明确有关文件的读取。在实体单元模型在计算分析中，将会产生大量的计算结果信息，尤其在动力计算过程中，当模型单元数和计算时步较多时，将会产生十分庞大的计算结果文件。如果一次读取所有时步数据，系统会出现内存溢满报错的情况。在系统中，具体实现步骤为:首先，读取原模型所有的节点和单元信息，记录此时数组指针在结果文件中的位置；其次，以模型节点数作为文件每步读取的限值，并读取模型节点的位移值和应力分量值；最后，在显示函数中，导入将该时步的模型节点位移值和应力值，清空数据存储数组，继续读取下一时步的模型数据，直至结束。
结语：桥梁施工三维建模技术能够帮助建设单位更加直观的了解整体的结构，从而将此作为主要依据，做好施工规划，有效提升施工作业过程中的效率和质量。三维模型的建立可以分析施工过程中可能存在的风险，同时明确与实际情况存在的偏差，并及时采取有效措施进行科学处理，避免在实际施工过程中，在桥梁整体结构中出现过多的干涉，从而保证桥梁施工的整体质量。
参考文献：
[1]张小全.浅析桥梁施工三维模型信息技术[J].工程建设与设计,2019,(06):87-88.
[2]吴建平.CAD三维建模在高铁桥梁施工技术交底中的可视化应用[J].上海铁道科技,2018(3):88-90.
