基于.NET的AutoCAD Civil 3D二次开发技术及应用

以.NET API为工具,介绍在Auto CAD Civil 3D进行二次开发的技术与实现过程,并以铁路隧道洞口位置选择软件实例说明.NET API开发技术的实际应用,进一步验证利用.NET API可以扩展AutoCAD Civil 3D专业功能,使其达到一个新的专业深度。     

AutoCAD Civil 3D中自定义部件的实现方法

对Auto CAD Civil 3D中自定义部件技术进行分析,剖析其实现实质,提出.NET语言设计自定义部件的实施步骤,并结合铁路隧道洞口位置选择软件中的自定义部件的具体实践验证该方法的可行性。     

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BIM技术的隧道洞口二三维同步设计方法研究

为解决设计人员完成隧道洞口二维设计文件后还需耗费额外时间进行BIM翻模的问题,提高隧道洞口设计质量,实现精细化设计目标。基于Bentley OpenRailDesigner CE软件对地形与线路中线支持的特性,结合隧道洞口设计流程与习惯,提出基于中心数据库的隧道洞口二、三维同步设计方法;利用数字地形高程生成网格化地形模型,基于三维线路中线定位动态剖切地形模型生成横、纵断面,参数化驱动洞门设计模板图元,选取与地形适应的洞门类型并确定洞口位置;通过二三维互动的参数化交互方式设计边仰坡开挖及支护参数、明洞回填高度与坡度、端墙式洞门结构参数、洞口截水沟及超前大管棚设计参数;最后,通过这些设计参数同步生成三维BIM模型与二维设计图纸,并统计相关工程数量。利用C#、C++API接口研发了“隧道洞口二三维同步设计系统”。通过在西十、西康高铁项目中应用表明,该方法与系统符合设计习惯,能够实现隧道洞口工程的二维与三维设计与成果输出,在后续项目中具有推广应用价值。     

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。     

基于BIM的三维铁路道岔建模方法研究

在我国大力推进铁路数字化过程中,BIM技术的研究与应用显得尤为重要,道岔三维数字化建模是铁路BIM化作业中的一个重点和难点,目前却很少有人研究。利用VBA开发AutoCAD平台,自主研究道岔各个组成部分和计算方法,设计可视化界面,并结合土木工程设计软件Civil3d,实现基于BIM不同型号的三维道岔建模。研究结果表明:设计中重复,固定的过程由计算机系统自动完成,对道岔的设计效率、准确性和直观性都具有十分重要的意义,同时,道岔BIM模型是铁路线路BIM模型的一个重要组成和补充,可以嵌入整个铁路项目BIM模型中。     

从安口至庙庄段的选线设计谈山区铁路选线中应重视的问题

介绍山区铁路选线应重视地质条件、水库规划及采用横断面选线和隧道洞口位置的选择。     

铁路山岭隧道BIM设计应用研究

以铁路山岭隧道为研究对象,通过广泛调研提出了铁路山岭隧道BIM设计技术路线,结合"武襄十"铁路王家庄隧道BIM设计实践,详细论述了铁路山岭隧道BIM设计流程。实践表明,利用BIM技术构建3D模型,可以直观、准确地再现隧道与地质构造、附属结构等的空间关系,避免了常规二维设计的差错漏碰现象;通过三维可视化模型输出二维图纸及进行隧道工程数量统计保证了二维图纸相互关系的正确性及工程数量的准确性。通过应用研究初步实现了BIM与GIS系统结合,并引入FLAC3D软件对BIM隧道模型结构受力进行了三维数值模拟分析。     

基于AutoCAD Civil 3D的路线对象在Revit中的模拟应用实践

在.NET平台上,采用C#语言进行AutoCAD Civil 3D和Revit二次开发,即在给定路线平面曲线要素或已有二维设计图纸基础上,结合路线纵坡与竖曲线要素,实现AutoCAD Civil 3D中的路线对象在Revit中的模拟绘制和基于路线的结构物模型的定位计算。     

补强套衬对高速铁路隧道洞口微气压波的影响

基于有限体积法,采用流体力学计算软件建立了动车组模型和三维非定常可压缩湍流模型,对动车组通过高速铁路隧道时的外流场进行了模拟。通过监测隧道出口处的气压梯度,分析了补强套衬的位置、长度和厚度对洞口微气压波的影响。计算结果表明:隧道内设置补强套衬后洞口微气压波有所增大;套衬位于隧道进出口附近时对洞口微气压波的影响比较明显;洞口微气压波与套衬长度和厚度呈正相关关系,且套衬厚度的作用更加突出。依据计算结果对高速铁路隧道补强套衬的设计提出了建议。     

基于BIM+GIS的运营重载铁路隧道快速建模与信息集成技术

目前各类BIM（建筑信息模型）建模软件中隧道构件库仅具有存储和展示管理功能，无法与实际构件后期应用进行信息交互，极大影响了构件库的应用价值。本文首先确定了隧道构件的编码方式，然后探讨了运营重载铁路隧道BIM快速构建技术和基于BIM+GIS（地理信息系统）的隧道设备服役状态信息集成方法，构建了隧道构件库，建立了典型隧道地质模型和结构模型，开发了隧道地质模型、结构模型、倾斜摄影模型与GIS图像的融合技术；最后根据朔黄铁路现场实测数据开发了重载铁路隧道设备BIM+GIS展示平台。研究成果可为重载铁路隧道设备智能管理提供借鉴。     

既有铁路隧道受下穿引水隧洞近接施工影响预测

结合云南省盐津县白水江3级电站引水隧洞下穿内昆铁路手扒岩隧道的实际情况,采用三维数值模拟计算,对既有铁路隧道受下穿引水隧洞施工的影响和铁路隧道结构安全对策进行了研究。结果表明:引水隧洞施工对铁路隧道产生影响的范围与掘进方向有关,靠近铁路隧道侧为2D(D为引水隧洞的开挖洞径),远离铁路隧道侧为4.5D;铁路隧道纵向受影响范围为6.5D,横向受影响范围为3D。引水隧洞近接施工时,铁路隧道将发生类似扭转的变形,需在铁路隧道受影响范围内对隧道底板沉降、衬砌变形、衬砌横/纵向受力和两隧道交叉点的竖向振动速度进行监测,并对钢轨采用扣轨处理等措施,以确保铁路隧道结构及列车运行的安全。     

高寒地带生态敏感区铁路隧道洞口工程设计优化研究

随着西部大开发的推进，我国在高海拔寒区及生态环境敏感地带修建的隧道会越来越多，隧道洞口段施工的顺利与否直接关系到后续整体工程进展，而目前关于这方面的研究比较少。针对生态敏感区高寒地带铁路隧道工程洞口工程设计和施工难题，依托成兰铁路红桥关隧道，分析原设计方案存在的问题，提出了综合洞口优化、隧底加强、明洞接长、防排水优化四种手段的洞口工程优化方法，同时采取合理的施工工序和质量控制措施，经过现场应用，上述措施显著改善了生态敏感区高寒地带铁路隧道洞口环境，保证了隧道施工及运营安全，可为相关工程提供参考。     

浅谈Civil3D在地质路基设计中的应用

基于Autodesk公司推出的面向基础设施行业的建筑信息模型(BIM)解决方案AutoCAD Civil3D,以莆田至炎陵高速公路高路堤工点为依托,建立了道路工程三维地质建模;以重庆南大泸高速公路开元枢纽项目施工图设计为依托,利用Autodesk Subassembly Composer部件编辑器创建装配,建立了三维的互通路基模型。     

基于Civil 3D部件编辑器的铁路BIM部件模型构建研究

为实现铁路线路结构参数化建模,基于Autodesk Civil 3D部件编辑器(SAC,SubassemblyComposer)研究了自定义部件参数化模型的构建流程。利用部件编辑器可视化的设计流程和参数驱动图形交互的方法,针对不同的横断面形式,构建了单线有砟轨道部件、隧道部件和多级边坡部件参数化模型,并将参数化部件与三维地形曲面模型相融合,在三维可视环境下实现设计部件的工程量精确计算。通过SAC创建的部件具有设计参数更改方便、建模迅速、交互性强、形象直观的优点,是铁路BIM应用部件建模一种有效的方法。     

铁路隧道智能辅助设计软件的研究与开发

根据铁路隧道设计业务需求和已有隧道辅助设计软件的现状,提出基于变量化设计技术和专家系统方法开发铁路隧道智能辅助设计软件的方案。介绍变量化设计技术和基于专业知识的智能化设计的原理和实现实质,研究隧道设计对象的组成构件的参数化特征,在对组成构件的5个方面的特征进行详尽描述的基础上,建立参数化特征模型和洞身衬砌标准库,开发铁路隧道辅助设计软件,实现隧道的智能化设计。该软件完成后已在多条铁路干线上进行应用,工程应用表明,技术方案是可行的,提升了隧道设计效率和设计质量。     

坪上隧道口危岩落石失稳模式及运动特征分析

研究目的:在建成都至贵阳铁路坪上隧道进口上方仰坡高陡,危岩落石发育,一旦失稳则造成的危害极大,严重影响铁路施工及运营安全。因此需通过分析研究坪上隧道进口危岩落石的形成机理、失稳模式及破坏后的运动特征,以确定危岩落石的失稳滚落概率及路径,并提出有针对性的整治、防护措施,同时也为其他山区铁路遇到危岩落石不良地质时提供调查、分析、计算方法及工程防护措施的参考。研究结论:(1)在基于现场调查及实测工作基础上,将坪上隧道进口危岩落石失稳划分为4类破坏模式;(2)通过对落石运动的模拟,确定了隧道洞口上方约有6%的危岩体失稳后将对洞口及桥梁构成危险;(3)提出了隧道洞口危岩落石整治方法及设置防护的具体位置和措施,从而确保铁路施工及运营安全;(4)该研究成果可应用于危岩落石不良地质工程的勘察及设计中。     

基于Revit与Civil3D的桥轨一体化BIM建模方法研究

为了更好将建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）技术运用在线路空间结构物的全生命周期中,运用Autodesk Revit软件平台,建立框架桥包括框架身、翼墙、基础、泄床及顶部附属工程等主要组成部分的参数化“族”模型。利用AutoCAD Civil3D二次开发功能创建轨道模型并导入Revit中。根据各部分的控制参数、几何约束条件及关联关系装配整体框架桥BIM参数化模型,并将所创建的模型导入Lumion软件中实现模型的三维动态漫游展示,为该类桥梁结构的三维可视化展示提供了新的方法与理念。     

梅树岭隧道洞口段浅埋偏压施工技术

以京福铁路客专(闽赣段)梅树岭隧道为工程背景,针对隧道洞口浅埋偏压段的施工,从方案确定及施工过程中所采取的措施出发,依据施工状况提出具体的处理措施。实践证明,所采取的措施及处理方法保证了隧道洞口的施工安全及施工进度。     

软弱地层大断面铁路隧道进洞方法研究与实践

为解决软弱地层隧道洞口暗挖进洞施工的难题,以新建成昆铁路杨家湾隧道和西(安)成(都)高铁石梯子隧道为工程依托,采用理论分析与工程实践相结合的方法,对隧道洞口边仰坡稳定性及加固设计方法进行研究分析。研究结果表明,软弱地层隧道洞口上台阶开挖及开挖至路基面,仰坡安全系数均小于1,处于不稳定状态易形成潜在滑动面,开挖塌方风险大。基于隧道洞口稳定性分析,隧道仰坡滑塌必然存在潜在滑动面,洞口加固设计应以稳定滑动面为核心;基于该设计理念提出隧道洞口加固设计的3种方法,分别为玻璃纤维钻孔桩加固方法、桩基托梁护拱加固方法和纵横梁加固方法。3种方法的核心设计理念是通过洞口护拱或明洞对仰坡滑坡体形成反压,通过锚固桩或玻璃纤维桩抵抗潜在滑动面,并成功应用于新建成昆铁路杨家湾隧道和西成高铁石梯子隧道,保证隧道洞口的稳定性,并安全顺利暗挖进洞。