BIM技术在铁路预应力混凝土简支梁设计中的应用研究

近几年,BIM技术在铁路行业取得较大进展,出台一系列标准,但是在正向设计方面仍处在探索阶段。结合这一现状,对BIM技术在铁路预应力混凝土简支梁结构设计中的应用进行研究。研究结论:(1)现有的BIM模型与有限元软件之间转换多局限于工业规格标准截面,用户自定义截面存在较多的信息丢失问题;(2)通过语言编程使BIM模型与有限元软件数据进行交互,能够实现两者之间的结合;同时基于BIM模型可自动生成二维图纸、统计数量,一定程度上提高设计效率;(3)研究内容能够为BIM技术在铁路桥梁结构正向设计中的应用提供指导借鉴作用。     

基于Bentley平台的铁路隧道BIM正向设计研究

随着铁路工程建设数字化水平的不断提高，为满足铁路隧道智能设计的应用需求，对铁路隧道BIM正向设计进行研究并完成相关设计程序研发。以Bentley平台为技术支持，结合隧道设计流程，形成了一套铁路隧道BIM正向设计系统，涵盖正向设计方法和设计成果输出。正向设计方法包含模板库参数化设计、构件库参数化设计、隧道纵断面设计、隧道洞身模型生成、隧道洞门参数化设计；设计成果输出包含三维模型应用、工程量统计、二维图纸生成。详细介绍参数化设计、纵断面设计、二三维联动等关键技术方案和程序实现原理，提出在设计数量及体量较大构件和差异性较大构件时智能化程度不高的问题，并针对性提供解决方案和后续研究建议，总结BIM正向设计在可视化、参数化设计、信息化管理、多专业协同、结合地形设计等方面的优势。     

BIM技术在轨道工程设计中的应用探讨

分析轨道工程BIM设计成果特点,结合京沈客专BIM试点轨道工程中的应用,研究轨道工程BIM设计方法;建立零件库、模板库、骨架线,进行零件装配、模板实例化,对基于BIM模型的工程数量计算方法、有限元分析方法、二维图纸生成方法进行初步研究;结合轨道工程设计特点,得出BIM设计技术在轨道工程中的适应性分析结论,为BIM技术在轨道工程设计中的应用奠定基础。     

基于BIM的铁路隧道附属洞室设计研究与应用

为升级设计手段，提高设计质量，实现铁路工程数字化交付，文章以铁路隧道附属设施设计为切入点，通过梳理设计流程、研究优化技术，提出基于建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）的铁路隧道附属洞室设计方法。配合BIM软件的二次开发，该设计方法能有效打通隧道设计上下游数据，显著提升隧道设计智能化水平。实践证明，基于该方法在Bentley平台下开展附属洞室设计，能同时满足项目BIM交付及现有设计规范下二维图纸交付的需要，提升附属洞室设计的效率和质量，实现BIM技术与传统设计的融合，助力铁路行业从BIM辅助设计到BIM正向设计的转变。     

BIM技术在铁路隧道设计中的应用

阐述BIM在铁路领域中的应用理念和BIM在铁路设计中的发展趋势。针对铁路隧道专业,结合宝兰客运专线石鼓山隧道辅助坑道工程,从斜井模型建立、模型审查和生成二维视图等方面分析BIM在隧道设计中的应用,探索BIM三维模型的建立,实现隧道设计从传统二维向三维转型;提出铁路建设项目各参建方BIM技术应用方案,分析运用BIM技术开展铁路设计的发展趋势。     

铁路客站BIM自动化生成技术研究

随着铁路工程建设的高质量发展,铁路建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）自主化建模对BIM自动化生成技术的需求日益增长。文章以铁路客站为例,根据其二维图纸自动转化生成BIM的工程需求特点,从数据采集、转换、构件匹配、模型优化等方面,提出了BIM自动化生成技术体系主要内容。基于数据交换格式（DXF,Data Exchange Format）的数据读取、矢量图形识别、图形巡径模糊识别技术,提出了二维图纸关键信息存储方式和提取方法;基于BIM构件间的逻辑关系,提出了标准构件模型的二维转三维、快速布置及优化技术。研究结果表明,在铁路工程建设项目中应用以上技术,可提高BIM建模效率,提升铁路工程管理质量与水平。     

BIM辅助铁路隧道施工方案可视化设计应用

基于BIM技术的3D可视化设计环境和4D虚拟仿真环境,研究BIM辅助施工方案可视化设计和虚拟推演的方法和流程,以及施工方案的环境、结构和施工设施等三维数字模型设计原则。针对铁路隧道仰拱与仰拱填充施工特点,利用BIM辅助施工方案可视化设计,建立施工方案的三维数字模型,优化设计仰拱与仰拱填充快速施工装备与工艺,模拟方案的施工过程。结果表明,BIM辅助铁路隧道施工方案优化设计,取得了很好的效果。     

铁路机辆检修基地室外综合管线二维成图技术研究

在利用建筑信息模型(BIM)技术进行室外综合管线设计时,存在无法直接通过BIM生成二维图纸或是生成的图纸难以达到出图要求的问题,严重降低了BIM设计效率。通过对室外综合管线出图过程进行研究,对其前期准备工作和出图流程进行了详细的阐述,并制定统一的出图标准,实现室外综合管线BIM快速生成二维图纸,大幅提高BIM设计效率和质量。该成果已应用于国内多个铁路机辆检修基地的室外综合管线设计项目中,取得了显著的效果。     

基于欧特克平台的铁路路基BIM设计技术研究

铁路路基BIM设计与地形结合较为严密,路基BIM模型不规则结构较多,批量建模困难,路基附属结构设计与地质参数关联性较强,与各专业模型信息交换较多,协同设计难度大,路基专业已经成为铁路BIM设计较难突破的专业。依托银西高铁BIM试点项目,选择欧特克平台进行铁路路基BIM设计实践,探索并验证铁路路基BIM设计技术路线,通过对路基本体模型的创建、路基附属结构模型的拼装、区间路基排水设计等方面的应用,探讨该平台对于铁路路基BIM设计的适用性,对铁路路基BIM设计的重难点问题进行分析。研究结果表明:需要对欧特克平台相关软件进行二次研发,才能解决路基BIM设计中的重难点问题,在快速建模、协同设计、信息利用、出图及工程数量计算等方面取得突破,提高铁路路基BIM设计应用水平。     

黔张常铁路桑植隧道BIM技术应用研究

当前主流BIM软件平台均无专门针对铁路隧道工程设计的功能,以往手动创建隧道工程BIM存在效率低、精度差和交付成果不规范的问题,致使设计BIM成果价值不能有效体现。依托黔张常铁路桑植隧道BIM试点项目,通过分析研究铁路隧道工程各设计环节BIM建模存在的难点,结合中国铁路BIM联盟发布的相关BIM技术标准,基于Revit软件平台进行二次开发,构建线路与隧道参数化设计数学模型,实现了高效、智能化的铁路隧道工程BIM建模与算量,最后利用BIM成果进行隧道洞口淹没分析、指导性施组设计和可视化交底应用。研究结果表明:通过对现有BIM软件平台进行二次开发,能够有效提高隧道工程BIM建模效率,确保BIM模型精度和交付成果符合规范要求,为后续开展更深层次的BIM应用提供有效的数据支撑。     

成本管理在京雄城际铁路四电工程BIM5D中的应用研究

BIM5D技术是BIM技术发展到现阶段实现多维度表达的最新方式,其以三维可视化BIM3D为基础,进一步附加时间信息形成BIM4D,继而附加费用成本信息发展为BIM5D。本文分析目前BIM技术在成本管理中的应用现状,并针对铁路四电工程在当前工程量清单计价模式下通过已有的WBS(工作分解结构)将模型构件与成本信息关联时存在的众多问题,提出在关联产值成本时的解决方法。通过铁路四电工程BIM模型建立、工程量汇总统计、BIM模型与进度及成本相关联三个工作流程搭建BIM5D模型,系统阐述由中铁二十一局自主研发的铁路四电BIM5D系统在通信工程施工中成本动态管控流程。     

基于三维协同的铁路框架箱涵正向设计研究与应用

为了研究涵洞在三维场景下的协同设计、模型实时交互创建方法与二维成果转换，基于BIM、协同设计平台与数字化技术，形成了数字化三维铁路箱涵设计软件。提出：(1)各涵洞构件以不同的工程与结构特性分类建模，再整体拼装，将涵洞常用工程参数融入建模过程中，并通过不同的适用条件与分类标签对涵洞进行数据库管理，便于设计复用；(2)基于不同层级构件使其形成构件树列表，对项目中的涵洞工点进行管理，调用协同接口读取线路、地形、路基等关联专业的三维BIM模型作为环境参数与约束条件进行正向设计，实时调整涵节布置、斜交角度、填土厚度、涵轴坡率等结构控制参数；(3)建模完成后，可通过协同接口输出涵洞的结构尺寸、位置信息等工程信息，向专业计算软件与二维出图软件提供交互数据，提高不同专业间、不同设计阶段间的信息传递效率，并输出二维图纸成果，实现了基于三维协同BIM模型的数字化设计信息高效传递和利用。该铁路箱涵三维设计软件在成达万铁路中进行了应用，快速进行数百个涵洞正向设计，并根据实际环境进行设计调整，优化设计参数，排查不同专业间接口问题，相比以往的设计方式极大地提高了三维建模效率，减少人为因素产生的设计问题，为桥梁工程...     

BIM技术在新鼓山隧道复杂段设计中的应用

以福平铁路新鼓山隧道项目为依托,将BIM技术应用于新鼓山隧道进口215 m范围内隧道复杂段设计,得出BIM技术在隧道复杂段设计中具有以下优势:利用地质三维模型,按照地质三维分布,确定隧道洞口和隧道走向;利用三维开挖工具,建立复杂的洞口开挖模型,可直接利用模型生成土方数量表;利用BIM的4D技术,一方面可以完成隧道复杂段的施工模拟,另一方面可以检测出模型自身的问题。     

宝兰客专石鼓山隧道BIM技术的研究及应用

通过铁路隧道BIM技术的研究和应用,建立隧道工程各专业族库,实现铁路隧道建设全生命周期的信息共享,实现基于监控量测、超前地质预报技术的隧道安全远程监控和基于4D理念的隧道施工组织管理,培养参建各方掌握BIM的技术人员,实现整个铁路行业三维信息技术成果的推广应用。     

基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件研究

随着BIM技术在铁路隧道工程领域的飞速发展与应用，为解决铁路隧道洞口传统二维设计过程中洞口位置选择不合理，洞口开挖回填边界线绘制困难，洞口开挖工程量难以精确计算，端墙洞门结构及截水沟设计与地形匹配不直观等难题，提出利用BIM技术在Bentley OpenRail Design平台研发隧道洞口设计软件技术方案。通过对隧道洞口设计内容和设计流程进行梳理，对软件整体架构、关键模块和数据库进行设计，研发基于BIM技术的铁路隧道洞口设计软件。本软件利用C#/C++混合编程技术，通过动态剖切地形曲面，实现隧道洞口横、纵断面图与三维模型实时联动，实现隧道洞口位置的合理选择，完成洞口边仰坡设计以及端墙洞门结构、洞外截水沟创建以及图纸输出等功能。工程应用表明，该软件结构合理，满足隧道洞口设计实际需求，能有效减轻设计人员的劳动强度，显著提高隧道洞口设计效率与设计质量。     

基于CAD/BIM+GIS技术的江阴靖江长江隧道设计

BIM与GIS技术互补的特点决定了BIM+GIS集成及应用是隧道工程BIM设计下一步发展的必然趋势。以江阴靖江长江隧道工程为例,探讨BIM+GIS技术在隧道工程设计各阶段的应用。在规划、工可阶段,GIS可辅助隧道工程选线和设计;在初步设计和施工图阶段,建立三维GIS模型和精细化BIM模型,通过中铁第四勘察设计院集团有限公司自主研发的BIM+GIS模型三维数据综合管理平台集成BIM模型和GIS模型,基于BIM+GIS模型三维数据综合管理平台丰富的分析功能,可为工程精细设计、决策等提供真实、准确的依据。     

基于Bentley平台的铁路隧道BIM技术应用研究

以Bentley平台为技术支持,以京张高速铁路隧道工程为项目背景,以BIM技术在隧道设计中的应用为目的进行研究。叙述了BIM隧道建模过程及对铁路BIM标准的验证,通过使用BIM技术进行碰撞检测、正向设计、协同设计对设计流程的优化,总结了出现的问题及解决对策。研究认为:现阶段Bentley平台上BIM技术在铁路隧道设计中还不能满足出图和工程量计算的要求;在模型不同的设计阶段,由于精度要求的不同导致模型有时无法重复利用;模型的应用在设计、施工、运维间缺乏联系。解决以上问题需要根据隧道专业的需求进行有针对性的二次开发;提高BIM模型的重要性以替代二维出图;规范中对于BIM精度的要求应通过项目的验证不断优化;应制定统一的标准,规范BIM设计各阶段完成内容,构建多阶段、多专业的BIM平台。     

BIM技术在铁路预应力混凝土连续梁零号节段深化设计中的应用

近年来,部分铁路预应力混凝土连续梁支座附近出现浇筑不密实、蜂窝麻面等问题,一定程度上影响了连续梁质量。针对这一现状,结合BIM及C#语言技术,从深化设计平台的选择、精细化模型的构建以及BIM技术在深化设计中的应用开展研究。结果表明:(1)通过合理拆分并在空间上进行布尔组合,能够较快构建铁路连续梁零号节段BIM模型,满足深化设计条件;(2)基于BIM模型开展深化设计、生成2D图纸并统计工程数量,能够直观发现设计中的不足,一定程度上提升设计质量和效率。     

基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算研究

BIM技术在地铁工程的应用仅局限于三维建模、管道综合和4D施工模拟等方面,在协同设计和结构计算方面尚无成熟的范例和工程经验可供借鉴,因此,研究基于BIM技术的地铁车站协同设计及结构计算具有十分重要的意义。以实际工程为例,采用理论结合实际的方法,研究基于BIM技术的地铁车站建筑结构协同设计方法,采用BIM技术进行地铁车站协同设计;研究基于BIM协同设计模型的地铁车站结构计算模型建模方法,创建地铁车站BIM结构计算模型,并将结构计算模型导入Midas gen,根据工程实际情况完成结构计算分析;研究表明,基于BIM技术进行地铁车站协同设计和结构计算是可行的,研究成果可供采用BIM技术进行实际工程设计时参考。     

基于达索平台的铁路隧道工程全生命周期BIM技术应用探讨

以达索平台为技术支持,探索铁路隧道工程各阶段BIM技术应用的解决方案。通过对BIM理论的广泛调研,提出BIM在铁路隧道工程中的定义并总结其特点,并以宝兰客运专线石鼓山高风险隧道为工程依托,研究BIM技术应用于铁路隧道全生命周期中的技术路线。实践表明,BIM技术可为解决规划、设计、施工、运营各阶段的信息断链问题提供技术保障,使工程信息在全生命周期中得以有效利用与管理,达到优化设计方案、严控施工过程、提高运营管理的目的,为进一步提高我国铁路隧道BIM技术应用水平提供借鉴。