山岭隧道结构BIM多尺度建模与自适应拼接方法及工程应用

建筑信息模型（BIM）在建筑领域应用越来越广,然而在山岭隧道工程中,由于结构形式较上部建筑有很大区别,利用Revit等BIM软件建立精细的山岭隧道结构三维模型尚存在困难且难以重复利用。针对该问题,首先系统地提出了山岭隧道结构BIM模型分解方案,将模型分解为基本构件并沿轴线划分为基本单元,根据构件特点给出单元长度确定原则,并根据其是否具备可复用性分为标准段与特殊段。其次,将模型分为3个细节层次（LOD100,LOD200,LOD300）以满足不同设计阶段的需要,提出标准段单元的多尺度参数化建模方法,为隧道结构BIM建模提供了依据,并为提高BIM模型可视化管理效率奠定了基础。最后,提出了模型基本单元自适应拼接方法,根据隧道轴线的里程桩号及其对应的三维坐标与设计断面类型,将不同长度的标准段与特殊段单元模型按照离散化的轴线自动拼接,形成完整的隧道模型。以云南省保泸高速老营隧道为工程背景,利用Revit软件建立了隧道结构标准段与特殊段参数化模型单元,采用Unity3D软件并编写拼接程序,实现了模型单元的自适应拼接与多尺度分级加载,得到完整的老营隧道结构BIM模型。多尺度参数化建模与自适应拼接方法提高了隧道工程结构三维模型的复用性与建模效率,对BIM技术在山岭隧道工程中的应用具有一定的借鉴作用。     

基于达索3DE平台的组合梁拱桥BIM设计应用

随着桥梁技术的不断发展,拱桥的形式日新月异,使得设计工作难度大大增加.现以深汕大桥工程为案例,在深化设计阶段基于参数化、模板化设计思路应用达索3DE平台(2015X)建立包括主拱、主梁、吊杆、墩台基础、桥面附属工程等结构的一整套组合梁拱桥梁构件库,并完成了全线桥梁的BIM建模、基于BIM模型辅助设计校核、与结构计算分析...     

大跨钢桁架桥梁施工BIM建模及信息化平台系统

以某大跨钢桁梁桥的BIM模型建立过程为例,提出了一种参数化及精细化建模思路,通过对BIM模型的构件进行设计、施工信息匹配和编码,可用于桥梁施工全过程监控.基于BIM模型信息,以手机和个人电脑为采集终端设备,建立数据服务器和基础数据库,在云计算中心进行后台整理分析,从而构建BIM信息化平台,实现施工进度模拟、设计与施工现场信息化管理和档案资料的信息化归档管理.BIM建模及信息化平台的应用显著提高了桥梁施工效率,优化了施工工序,缩短了工期,提高了构件安装精度和施工质量,为大跨钢桁梁桥施工提供了技术保障.     

既有桥梁运维阶段BIM建模标准研究

针对既有桥梁结构的特点,明确了运维期间桥梁结构BIM模型的使用需求,定义了既有桥梁运维信息的分类和格式,提出了将3D扫描技术和无人机航空摄影测量技术同BIM建模相结合的思路,同时明确了BIM模型中构件的命名和编码规则,研究了基于《公路桥梁技术状况评定标准》评分方法的模型建模深度。本研究符合现行桥梁结构的设计规范和管养要求,为BIM技术在既有桥梁中的应用研究和实践提供参考。     

基于BIM技术的桥梁工程参数化智能建模技术

为了使BIM技术更好地服务于桥梁工程,基于CATIA软件,参照"骨架+模板"的建模思路,提出一种桥梁参数化智能建模方法与相应的技术路线.使用EKL语言提高构件模板的参数化能力与CATIA二次开发技术实现构件批量实例化功能,借助WPF框架研发参数化设计系统,打通了构件模板创建、构件设计、构件实例化的全流程.依托遵余高速公...     

扩大基础重力式锚碇BIM参数化建模研究

为了研究用几何尺寸快速创建参数化桥梁构件并输出对象信息进行数据管理的方法,以悬索桥扩大基础重力式锚碇为例,借鉴Autodesk平台核心建模软件Revit的族思想,结合可视化编程工具Dynamo,建立了锚碇参数化模型,得到了可用于快速建模和数据管理的尺寸驱动三维模型。基于以上锚碇参数化建模的技术路线,以万州驸马大桥北岸锚碇为应用实例,说明了参数化锚碇模型如何关联数据并输出设计信息。结果表明:基于Autodesk平台进行悬索桥构件参数化设计具有可行性,且参数化能力强,有利于信息传递与管理,为桥梁BIM正向参数化设计提供参考。     

公路工程全线桥梁建模的思路和方法

在公路工程中使用BIM系统,将提升公路工程设计、施工、运营维护的管理水平。桥梁工程作为公路工程中的一个重要专业,其独立构件化的特性更加适合BIM工作的展开。BIM工程的基础在于模型,快速准确地建立桥梁BIM模型值得深入研究。经过我们的探索研究,总结出了一套对于公路工程全线桥梁快速准确建模的方法,以保证BIM在公路工程项目中的有效实施。     

运营荷载作用下钢混组合梁桥抗弯性能可靠度研究

为分析实际运营荷载作用下钢混组合梁桥的抗弯结构可靠度,建立了钢混组合梁结构可靠度评估方法。首先,确定了钢混组合梁抗弯失效的极限状态方程,并确定了采用i-HLRF算法计算结构可靠度指标;其次,建立了基于全截面塑性的钢混组合梁截面抗弯承载力计算模型,结合文献中105组钢混组合梁试验数据对该计算模型的不确定量度进行了分析;第三,建立了基于实测车辆数据计算桥梁构件荷载效应极值分布模型的方法;最后,结合某一钢混组合梁连续梁桥结构,计算了正弯矩和负弯矩区域的截面抗弯性能结构可靠度指标。结果表明：基于全截面塑性的抗弯承载力计算模型能够很好地表征钢混组合结构的试验极限承载能力,计算模型不确定性量度与各类结构设计参数没有显著相关性,并服从均值为1.02、变异系数为0.07的正态分布;案例桥梁正弯矩区域抗弯性能计算可靠度指标为4.55,而负弯矩区只有4.06,低于我国混凝土桥梁规范采用的目标可靠度指标(4.2)。     

基于Skyline的三维桥梁BIM可视化研究

大型工程的BIM模型应用贯穿于规划、设计、施工和运行维护的全生命周期,而施工场景与三维模型构建则是BIM应用的基础。已有的专业软件在进行结构三维建模上较为成熟,但是,对于三维场景的地理信息系统在功能上尚表现出不足。文章选择BIM当下流行专用软件Revit2015进行结构建模,以面向对象思想为基础,以C#语言为工具开发平台,以SQL数据库为桥梁构件详细信息存储基础,在解决以Skyline为平台进行三维施工场景构建、fly制作及数据库读录等三个关键技术问题基础上,给出了一种简单可行的工程BIM三维可视化解决方案,文章以内蒙古阿布亥沟大桥为工程依托,建立了高质量的三维桥梁BIM可视化模型,结合具体的工程实际应用表明:基于Skyline的BIM可视化建模方法并配合工程信息应用,可便于管理者管控施工进度和施工质量,提高工程建设管理水平,对于全寿命周期的工程管理具有重要意义。     

BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用

在尧栾高速工程项目中,对BIM技术在设计阶段进行了应用研究。建立完成了桥梁参数化构件族库,通过参数化构件族库建立完整的桥梁三维可视化模型。根据可视化参数模型进行桥梁设计过程中的碰撞检测、工程量自动统计及分析,施工进度分析以及4D模拟辅助施工管理控制。根据BIM技术在设计阶段的应用,提出了当前阶段BIM技术存在的不足,该项目在设计阶段采用BIM技术,大大优化施工方案,节约成本。     

大跨悬索桥箱形钢桁架梁的综合疲劳评定方法研究

根据大跨桥梁铜箱梁各类构件的受力特点建立了确定钢箱梁关键疲劳构件的评价模型,提出了基于结构有限元分析、应变监测信息、构件分级系统和桥梁结构人工检测等多方面信息综合评定关键疲劳构件的方法。以某大跨悬索桥钢箱梁结构为例,结合结构有限元数值计算和结构健康监测系统确定的关键钢箱梁截面,针对关键截面上的主要构件分布,利用应变传感器输出信息、结构有限元分析得到的应力分布信息、人工检测信息和桥梁主要构件的危险等级和易损等级信息,结合层次分析法和模糊综合评判理论确定了影响钢桥构件疲劳评定的各因素的权重,用综合隶属度评分法进行关键疲劳构件的等级评定。     

基于BIM的桥梁全生命期管理技术及应用研究

针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统、智慧沙盘和移动智能终端APP 3种可视化交互方式。设计阶段,对全线桥梁进行参数化BIM建模,并建立桥梁周边环境三维实景模型,在BIM中集成桥梁结构分析结果数据。施工阶段通过统一的构件编码串接项目信息、施工进度、质量安全、人员物资机械、施工监控等信息,实现各方的协同管理。运维管养阶段,在BIM模型上集成了设计、施工阶段与运维管养相关的关键信息,对健康监测和巡检管养实现三维可视化管理。     

基于CATIA-BIM的钢结构加工技术在桥梁工程中的应用

钢结构作为桥梁结构中较为复杂的一部分,通过二维图纸表示总会出现尺寸有出入等问题,而采用以三维模型为核心的BIM技术能够很好地整合传统图纸信息,在设计阶段精确展示其结构尺寸、空间位置等信息。该文以某立交桥匝道的钢箱梁为例,以CATIA作为BIM核心建模软件,进行参数化建模、精准出图以及快速下料的研究应用。实例应用表明:通过该方法可以有效提高钢箱梁的设计效率和质量,减少后续生产加工的工期和成本,且通过点云模型与BIM模型比对分析构件误差及模拟钢结构拼接过程,大大提高了施工效率。     

Dynamo插件在T形梁桥BIM建模中的应用

Revit在房屋建筑领域有着广泛的应用,但在处理桥梁等复杂异型结构时手工重复劳动多、建模效率低。为探索Revit在桥梁方面的建模路径,以T形梁桥为研究对象,对桥梁进行了模块划分,创建了T形梁桥参数化族库,利用Revit可视化编程插件Dynamo开发了T形梁桥快速建模系统。该系统通过读取Excel中构件的参数信息,实现T形梁桥构件的快速布设及参数的批量赋值。通过新龙大桥实例验证表明:Dynamo在T形梁桥BIM建模中能够大幅提高建模效率,可为同类桥梁BIM建模提供借鉴。     

BIM技术在桥梁设计中的应用研究

BIM技术在工程领域广泛应用,是未来发展的重要方向。对BIM技术进行简要剖析,提出BIM模型数据结构的基本原则。以香格里拉及周边路网综合整治工程基础结构为例,说明Revit构件建模、项目建模的过程。从构件及项目模型中提取关键信息,通过二次开发的方式输出施工图,总结Revit输出施工图的方法与原则,为BIM技术在桥梁设计中的应用提出新的思路。     

桥梁工程BIM模型的实体构件拆分及编码技术

信息分类编码是BIM标准中信息语义标准化的一种实现方法。为了实现各阶段、各相关方及各类信息管理平台对BIM模型信息数据的保真传递和规范化应用,在ISO/12006-2建筑信息分类编码的基础上,根据桥梁结构的构型和受力特性,对桥梁工程BIM模型的实体构件进行拆分,提出了根据构件层级可进行代码扩展的柔性代码结构,从而实现对BIM模型的实体构件进行了各个阶段的唯一编码。柔性代码结构与BIM建模规则和建设过程模型精度相一致,能确保各个阶段的实体构件与构件编码一一对应,利于BIM的信息在各阶段、各相关方及各类信息管理平台间准确、保真传递。     

变截面桥梁的BIM可视化施工技术运用探究

BIM(建筑信息模型)是依托于信息技术发展而来的管理手段,通过获取建筑工程项目的相关数据,建立仿真的三维立体模型,从而为工程项目的精细化、信息化管理提供了支持。在桥梁工程中,变截面桥梁可以节省一定的材料,减轻了桥梁本身重量,与传统的等截面桥梁相比具有更多的应用优势。以某桥梁工程为例,首先对BIM技术的基本特点进行了概述,随后分别从建立模型、可视化协调和冲突检查等方面,就如何利用BIM技术提高变截面桥梁施工质量提出了几点建议。     

融合BIM与影像建模技术的桥梁检测方法及其应用研究

针对目前常用高速公路桥梁检测方法信息零散化、覆盖不全、可追溯性差、准确性不高的问题,提出了一种融合BIM与影像建模技术的桥梁检测新方法。在研究高速公路桥梁运维管养BIM模型特点、分类和编码规则基础之上,尝试建立了桥梁运维管养BIM模型数据库;为丰富BIM模型中的病害信息,采用影像建模技术,实现了既有桥梁的运维信息模型的快速重构和基于该模型的桥梁病害快速识别、测量与外观病害信息入库,为将BIM与影像建模技术有机融合作为一种新的技术手段高效应用于高速公路桥梁维护和检测中提供了参考与建议。     

BIM技术在重庆曾家岩嘉陵江大桥设计中的应用

重庆曾家岩嘉陵江大桥为(135+270+135)m刚性加劲悬索连续钢桁架公轨双用桥,上层为城市主干道路,下层为城市交通轨道,大桥路线走廊狭窄,桥址古今建筑密集、地下管网轨道交错繁杂、地形起伏显著。该桥设计中应用Bentley和Autodesk平台软件进行BIM技术协同设计,基于BIM平台软件,创建了三维地形模型和工程周边实景模型,在此基础上确定了最佳路线,通过桥型方案比选确定了连续钢桁架桥方案;建立钢桁架、桥墩等主要结构参数化模型,进行结构参数化设计;通过构件碰撞检测校核、桥墩防撞模拟、交通流模拟和工程量校核等,实现大桥优化设计。与传统二维设计相比,基于BIM技术优化该桥设计方案,大量节省了设计成本,有效地提高了桥梁设计质量,提升了整个工程管理水平。     

基于BIM的参数化隧道标准建模方法

为了实现隧道领域BIM有效应用,同时考虑兼顾其建模效率与信息无损交互功能,进行了基于BIM的参数化隧道标准建模方法的研究。通过Revit二次开发,在Revit建模环境下输入指定参数即可高效精准地完成建模工作,实现参数化建模。采用所创建的BIM隧道模型,针对IFC标准中隧道构件定义不足的现状,进行IFC标准在隧道领域的拓展,实现隧道BIM模型的信息交互。结合甄峰岭隧道工程,对所述方法进行了应用验证,所得结论可为BIM技术在隧道领域的应用提供理论基础和科研思路。