Automatização do projeto de pontes por meio da estratégia de parametrização: aplicações no cálculo estrutural e em ambiente BIM

Abstract

A complexidade dos projetos de infraestrutura, aliada às exigências normativas de adoção do BIM (Building Information Modeling), demanda soluções mais integradas, padronizadas e automatizadas. Nesta pesquisa, propôs-se uma estratégia de automatização do projeto de pontes, com foco na modelagem paramétrica aplicada tanto à análise estrutural via Método dos Elementos Finitos (MEF) quanto à modelagem BIM. O método envolveu a utilização de linguagem Python para estabelecer comunicação com o CSiBridge por meio de API, possibilitando a geração automatizada de modelos numéricos e a extração dos esforços solicitantes. Paralelamente, foram desenvolvidas rotinas no Dynamo para modelagem paramétrica no Revit com a mesma base de dados de entrada, garantindo coerência entre os modelos. Ao todo, foram gerados 352 modelos numéricos no CSiBridge a partir de mais de 14 mil linhas de código desenvolvidas para organizar, processar e controlar a entrada e saída de dados, além de permitir a execução automatizada das análises estruturais. A extração de esforços viabilizou o dimensionamento automatizado de elementos como longarinas protendidas e metálicas, além da laje do tabuleiro, reduzindo o tempo de projeto e minimizando inconsistências. A abordagem demonstrou-se eficaz para aplicações em projetos de pontes, especialmente naqueles que demandam múltiplas variações geométricas e tipológicas. A integração dos fluxos de trabalho promoveu padronização, rastreabilidade e economia de tempo, contribuindo para a superação de gargalos operacionais típicos de projetos de infraestrutura. Assim, o trabalho representa um avanço no uso coordenado de ferramentas digitais e programação para a modernização do projeto estrutural de pontes. Palavras-chave: parametrização; bim; dimensionamento; programação; pontes.The complexity of infrastructure projects, combined with regulatory requirements for the adoption of Building Information Modeling (BIM), demands more integrated, standardized, and automated solutions. This research proposed a bridge design automation strategy focused on parametric modeling applied both to structural analysis using the Finite Element Method (FEM) and to BIM modeling. The method involved the use of the Python programming language to establish communication with CSiBridge via API, enabling the automated generation of numerical models and the extraction of internal forces. In parallel, routines were developed in Dynamo for parametric modeling in Revit, using the same input database, ensuring coherence between the models. A total of 352 numerical models were generated in CSiBridge, based on over 14,000 lines of code developed to organize, process, and manage data input and output, in addition to enabling automated execution of structural analyses. The soliciting efforts extraction process enabled the automated design of structural elements such as prestressed and steel girders, as well as the deck slab, reducing project time and minimizing inconsistencies. The proposed approach proved to be effective for bridge design applications, especially those requiring multiple geometric and typological variations. The integration of workflows promoted standardization, traceability, and time savings, contributing to the resolution of typical operational bottlenecks in infrastructure projects. Therefore, this work represents an advancement in the coordinated use of digital tools and programming for the modernization of structural bridge design. Keywords: parametrization; bim; structural design; programming; bridges.