BIM技术在金沙江双线特大桥施工中的应用研究

为了确保金沙江双线特大桥的安全、文明、高效、智能施工,基于法国达索BIM平台,运用CATIA构建桥梁地质、主要部件、钢筋与施工机具BIM模型,运用DELMIA建立人体工学施工仿真BIM模型,从桩基施工方案选择与优化、施工图纸校核与工程材料用量核算、三维技术交底、4D施工进度模拟、碰撞检查、关键施工工艺仿真、安全风险预警等方面入手,结合施工过程桥梁安全质量管理工程实践,深入研究BIM技术的应用价值,实现BIM地质模型的精细化构建,解决桩基施工方案选择与优化问题,实现桥梁精细化主要部件与钢筋模型的构建,解决施工图纸复核与材料用量核算问题,解决钢筋与预应力管道碰撞以及冷却水管与钢筋碰撞检查问题,实现DELMIA人体工学施工仿真模拟,解决安全操作空间分析与危险区域分析预警问题。     

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。     

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。     

面向高铁特大桥虚拟化施工的4D BIM系统开发研究

研究以BIM模型为核心,时间轴为主线,在统一坐标系下,将施工流程各部分有机串联的4D BIM原理及应用;在此基础上,开发了面向高铁特大桥虚拟化施工的4D BIM系统。实践证明,该系统实现了BIM信息与施工管理信息的有效交互,结构稳健、施工准确、可扩展性强;为"智慧工地"建设探索了有益的路径。     

基于BIM技术的高速铁路系杆拱桥运营监测系统研究

高速铁路系杆拱桥结构复杂,对变形控制要求高,其检查项目多,然而天窗点少且多在凌晨,检查养护非常困难。以武广铁路客运专线梁家湾大桥为工程背景,结合系杆拱桥特点,搭建系杆拱桥BIM模型,实现结构信息的可视化。在BIM模型的基础上,建立大桥运营监测系统平台,达到快速准确地了解桥梁实际运营状态的目的。采用MIDAS/Civil建立大桥有限元模型,并依据TB 10621—2014《高速铁路设计规范》和铁运函〔2004〕120号《铁路桥梁检定规范》确定重点监测内容,为今后的监测项目实施提供依据。     

基于构件复用与边折叠的BIM模型几何轻量化方法

针对BIM模型几何复杂、与GIS融合时构件结构难以准确恢复等问题，提出一种基于构件复用与边折叠的BIM模型几何轻量化方法。首先，对IFC格式的构件装配关系进行解析，确定各构件的参考模型和空间变换矩阵；然后，利用边折叠简化算法对模型面片顶点进行二次误差测度，在保证质量的前提下对参考模型进行几何简化；最后，将构件实例的相对空间方位信息转换为3D GIS平台的绝对位置姿态信息，实现BIM模型在3D GIS场景中的构件级重装配。通过实验对比分析，验证了本文方法可将模型的几何轻量化比率提高1.9倍，并确保3D GIS平台中BIM模型各构件之间的拓扑联接关系得到完整恢复。本文方法能够为基于BIM与GIS的精细化建设管理提供一套可靠的数据交换方案。     

面向运维的铁路桥梁BIM模型及全生命周期信息关联研究

为促进铁路桥梁运维管理的信息化、智能化,开展面向运维的铁路桥梁BIM模型及全生命周期信息关联的系统性研究。从标准、数据和业务3个维度阐述桥梁运维的BIM应用需求,探索运维BIM模型的精度,给出运维模型单元划分原则,明确运维信息的分类形式;研究基于BIM的全生命周期信息关联实施路径,提出运维BIM模型等同于运维基础模型加上运维动态信息,确定基于标准化信息模板实现模型与数据库信息关联的实施方案;对实施过程中关键要素的矛盾性、紧迫性及必要性进行讨论。研究成果可为铁路桥梁基于BIM的全生命周期管理提供参考。     

达索系统3D体验平台支持BIM数据存储标准

达索系统的3D体验解决方案以数据管理平台为核心,搭建集建模、仿真、协同、管理为一体的企业级三维可视化BIM项目管理平台,提供强大的BIM数据标准管理功能,支持企业或者行业根据自身需求部署定制的数据标准,并在其土木建筑行业模块中预置了基于国际标准IFC编制的AEC数据标准。通过IFC标准,既可在3D体验平台中创建含有丰富信息的BIM模型,也可把多种业界软件创建的BIM模型导入到3D体验平台进行管理。     

基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案研究

针对大型的铁路桥梁等土建工程与普通房建项目不同之处,提出基于BIM的夜郎河双线特大桥施工应用方案,分别就BIM施工现场管理应用方案的3个阶段,即施工BIM模型构建、BIM施工组织计划仿真和BIM施工现场管理平台应用等阶段的功能实现进行详细阐述,提升桥梁施工现场的管理水平,为科学决策提供智能化的依据与技术支持。     

桥梁工程运维成本三维非线性智能控制研究

研究目的:本文以张家庄大桥为例,进行关于桥梁工程运维成本三维非线性智能控制实证研究,将三维非线性智能控制技术运用到实际工程中,以提高运维管理的及时性和高效性,有效控制桥梁运维成本。研究结论:(1)本文在收集已完类似工程安全数据资料基础上,采用粒子群优化算法、BP神经网络等人工智能方法建立张家庄大桥运营维护成本预测模型,该模型可以通过输入目标工程的特征值,较准确预测出目标工程的运营维护成本;(2)运用PDCA、EVM、BIM等管理理论与方法加强桥梁运维全过程可视化控制,通过实际数据验证了运维成本管理的效果,降低了运维成本;(3)本文三维非线性智能控制模型可为桥梁工程运维成本控制提供借鉴和参考。     

西成客运专线铁路桥隧工程BIM技术应用研究

以西成客运专线十岔沟中桥、清凉山隧道作为BIM研究实际工程背景,结合铁路桥隧BIM模型具有规模大、接口复杂、数据量大等特点,以BIM技术在铁路桥隧工程中的应用为主要目的,对铁路桥隧工程勘察设计全过程进行研究,包括外业勘察阶段的水文数据分析,设计阶段的模型创建、设计方案汇报展示、碰撞检查、协同设计、施工图绘制、工程数量计算、施工过程模拟等应用研究。研究认为,现有BIM软件平台基本能满足铁路桥隧工程BIM设计要求,但须按桥隧工程的设计特点进一步修改、完善。桥、隧BIM模型手工创建耗时、费力,专业化率较低,操作复杂,有针对地进行二次开发,将是桥隧BIM技术推广运用的突破口。虽然桥隧BIM出图率低,图纸不规范,但对各种数量信息的传递和汇总相对比较容易,用动画来表述施工过程,使复杂的工法变得清晰明了,这些都体现了BIM技术的优点,且技术也比较成熟,值得在铁路桥隧实际生产中的推广运用。     

不同软件平台下动车段所的BIM设计探索

为了对比不同BIM软件在管线三维建模方面的优缺点以及不同软件之间的数据交互模式,以某动车运用所检查库压缩空气管线平面及立体图为基础,分别在CATIA和REVIT等BIM平台上建立了压缩空气管线、阀门三维信息模型,并梳理了采用SOLIDWORKS和REVIT等软件建立的机辆设备三维模型,通过 IFC 格式的转换和 IGS格式的轻量化后,导入CATIA平台的步骤和流程;为了高效管理三维信息模型,提高动车段所机辆设备建模效率,阐述了在CATIA平台中,三维模型信息属性的添加方法,在此基础上建立了基于CATIA平台的机辆设备BIM三维信息参数化模型库,极大地方便了机辆设备模型的批量管理、批量建模和批量修改。     

京张高铁标准梁BIM技术应用研究

为了能使BIM技术更好地融入铁路桥梁行业,从正向设计的角度出发,对京张高铁标准预应力混凝土简支箱梁的设计流程进行研究,并通过C#语言的二次开发实现了以下功能:(1)开发了一套针对简支箱梁的数据结构,能快速生成或修改预应力标准箱梁的精细化BIM模型;(2)基于BIM模型与数据结构,可自动生成有限元计算模型,也可将计算结果反馈到BIM模型中,跳过了设计人员自行建模计算的过程;(3)根据最终的BIM模型与计算结果,可直接以标准格式输出设计图纸、工程数量等,大幅度提高了绘图效率,减少了人工误差。该研究成果可为BIM技术在铁路桥梁中的正向设计、BIM技术与标准化设计的结合、BIM技术对工程设计的优化起到指导作用。     

轨道交通梁式桥BIM辅助设计软件开发研究

为了满足轨道交通桥梁设计中的专业计算和建模需求,解决BIM桥梁正向设计实施困难的问题,结合轨道交通项目梁式桥的设计流程和操作习惯,提出以数据为依托的参数化解决方案。选取Bentley公司的Microstation软件进行轨道交通梁式桥设计程序开发,所开发的程序具有地质和线路专业资料获取、桥梁墩台及基础等构件管理、孔跨布置、墩台计算、一键式BIM模型创建、一键式计算和工程量清单输出等功能,为轨道交通桥梁BIM正向设计提供了有效的工具支撑。     

基于BIM的桥梁建养一体化平台应用研究

BIM是一种先进技术和管理理念。BIM的精髓在于将各种信息数据贯穿桥梁工程的整个生命周期，实现对项目的规划设计、建造及运营维护全生命周期的综合集成管理。本文结合工程实践需求，研究了基于BIM的桥梁建养一体化平台，探索BIM在施工和运维不同阶段下的典型功能模块，通过打破信息断层，有效控制工程信息的采集、传递、交流和整合，利用数据分析与挖掘技术，为铁路桥梁专业的基础研究、产品研发和规范修订提供数据基础和技术支撑，实现以BIM为手段实施服务的最终目标。     

BIM技术在山区峡谷大型铁路桥梁施工中的应用

针对山岭地形大型铁路工程施工组织精细化需求,利用BIM技术对大瑞铁路怒江特大桥在施工阶段的应用进行研究。明确了与BIM应用点相对应的模型标准,选择不同的BIM软件组合构建了地形、主体结构和临时设施模型库;采用BIM+GIS实现施工总平面图精细化布置,充分利用Delmia参数化优势对主拱圈总体施工方案和各专项方案进行优选,对重点工艺实现可视化交底;应用人机交互模拟、BIM+CAE、BIM+3D激光扫描技术进行安全质量管理。有效提升了项目的技术管理水平,并形成可复制推广的桥梁BIM技术应用解决方案。     

东平水道特大桥BIM设计及应用

为了提升东平水道特大桥的设计水平和成品质量,以达索3D体验平台和TEKLA软件为主要工具对其开展BIM设计。BIM设计过程中的技术要点包括:协同设计、骨架设计、引桥设计、钢箱梁设计、钢束设计、钢筋设计;本桥的BIM应用价值点包括用钢量统计、钢结构出图、标准验证、有限元分析、钢筋二维出图。作为国内第一座采用BIM设计的公铁两用斜拉桥,与传统设计手段相比,BIM技术的应用显著提高了其设计效率。同时,依托本项目对铁路工程信息模型数据存储标准进行了研究。东平水道特大桥BIM设计对类似工程项目具有良好的借鉴意义。     

BIM技术在高速铁路接触网工程中的应用研究

通过对建筑信息模型(BIM)技术在高速铁路接触网工程中应用的深入探讨和研究,在设计阶段建立接触网零部件三维族库BIM。通过参数化快速腕臂装配建模、线路模型布置,开展碰撞检查、仿真模拟,实现接触网最优设计;通过BIM工程量自动统计、出图功能,提高设计效率。施工安装阶段利用BIM技术,进行工程进度展示,设计交底、施工方案交底,指导施工并提高施工质量。基于BIM的接触网数据集成与传递,实现接触网BIM承载的建设管理过程信息无缝转移到运维阶段,为将来智能运维奠定基础。     

BIM技术在高速公路转体桥施工中的应用

济南绕城高速公路二环线东环段项目跨胶济铁路立交桥采用两幅T构箱梁(2×80 m T构与2×60 m T构)平行同步转体结构形式。根据高速公路项目结构特点、施工组织及管理模式,针对性地开展BIM建模、模型深化应用及部署BIM管理平台。通过BIM技术的综合应用,提高项目工程质量、施工进度、协同化管理水平。本文结合跨越铁路转体桥高速公路工程实际BIM技术运用案例,在施工过程中以解决现场实际问题为出发点,从技术建模与管理平台搭建探讨BIM应用价值,为今后转体桥运用BIM技术提供借鉴。