基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准研究

通过对IFC4数据标准框架及存储结构的研究,结合电气化铁路接触网自身的特点,充分考虑数据标准的兼容性及可扩展性,参照传输/配送系统的定义模式,总结接触网系统结构组成及电能配送关系,提出基于IFC4的电气化铁路接触网BIM数据存储标准扩展原则及具体实施方案,分别从实体构件、预定义类型及属性集三个方面对IFC4标准进行扩展,为铁路行业开展多专业、跨平台协同设计,实现信息模型的数据转换与数据共享提供技术支撑。     

基于IFC的轨道交通BIM构件标准库研究

针对轨道交通工程的建筑信息模型(building information modeling,BIM)建模方法不统一、信息不规范,导致 BIM 模型数据难以在后期有效统一应用的弊端,研究基于工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准的轨道交通 BIM 构件标准库。首先,根据轨道交通工程各专业构件的表达需求,研究构件类型、构件信息的 IFC表达,以及适配 IFC 标准的扩展机制;其次,提出轨道交通 BIM 构件标准库技术框架,主要包括基础数据层、技术支撑层、应用场景层、用户层;然后,采用国家标准的分类编码方法定义轨道交通各专业 BIM 构件的分类编码,设计了构件信息模板,规范各专业构件的属性信息及其资源链接方式;最后,研究 BIM 构件模型的加解密方法,以保障轨道交通工程 BIM 模型数据的安全性。研究结果表明,通过搭建统一的 BIM 构件标准库,能够促进参建方采用标准化的 BIM 构件模型创建轨道交通 BIM 项目模型,保障 BIM 模型的规范性。     

铁路机务车辆BIM数据存储标准研究及应用

BIM数据存储标准是BIM技术标准的重要组成部分，而IFC标准是唯一支持数据完整性以及数据交换性的公共标准，铁路大部分专业已完成了IFC标准扩展及部署应用，但铁路机务车辆IFC标准尚为空白，有必要开展铁路机务车辆IFC标准研究。在IFC4标准基础上，系统梳理铁路IFC标准框架及研究进展，提出铁路机务车辆IFC标准扩展原则，结合全路机务车辆设备分类趋势和专业设计习惯，开展铁路机务车辆IFC标准实体类及属性集扩展，其中实体类扩展包括空间结构单元扩展、系统扩展和构件扩展，属性集扩展包括部件属性集扩展和构件属性集扩展；完成了扩展成果在达索平台的部署及应用，并依据铁路机务车辆IFC实体分类原则建立了铁路机务车辆BIM标准化模型数据库。研究成果充实完善了中国铁路BIM标准体系，实现了铁路机车车辆BIM设计高效化、标准化以及BIM模型几何和非几何信息的标准化传递及共享，为建设管理和运维交付及拓展应用提供标准化BIM基础数据支撑。     

基于IFC标准的地质模型数据存储研究

以建筑信息模型(BIM)技术为基础,对国际IFC标准体系结构和扩展方法进行深入研究分析,针对现有实体中缺少表示工程地质数据的现状,结合工程地质专业BIM技术应用需求,以工程地质为研究对象,分析基于三棱柱建模法的地质模型组成结构、地层划分、数据处理和建模过程,在IFC ADD2基础上定义地质数据存储所需的实体和属性,并开发SmartGeology地质软件平台,实现地质模型的创建、数据存储和实体验证等功能。通过软件平台中试验工程数据的验证,证明了基于IFC地质模型实体扩展方法的可行性,有利于地质模型数据的标准化,促进地质模型数据的交换。     

IFD标准在铁路桥梁BIM设计中扩充的类型与编码研究

为了探索、验证铁路IFD标准的适用性,发现并完善该标准的内容,先后在西成客专、银西客专和黔张常铁路等试点项目的桥梁BIM设计中对铁路工程信息模型分类和编码进行应用,重点对桥梁BIM模型中须加入的几何和非几何信息的IFD编码进行研究。研究后认为,为了满足铁路桥梁数据化的需求,满足不同软件平台间、不同设计阶段和不同专业间信息的交换与共享,满足施工和运维阶段对设计模型信息的提取,须对铁路IFD标准中的铁路桥梁工程构件、工项、产品以及桥梁工程特性进行扩充。笔者把在工程实践中扩充的IFD编码整理出来,供学习讨论。对于铁路桥梁工程所涉及的地理信息,也给出了分类与编码规则。通过对铁路IFD标准的扩充完善,对BIM技术在铁路建设项目中的推广应用具有重要意义。     

铁路深水复杂桥梁定义的界定

1 急待定义深水复杂桥梁 当前,在铁路基本建设工程投资估算、设计概算编制办法及概预算定额等标准中,对桥涵工程按特大桥、大桥、中桥、小桥及涵洞进行了分类,并做了定义。对特大桥定义又分为一般桥梁和深水复杂桥梁2种类型。在编制桥梁工程造价时,一般桥梁和深水复杂桥梁应采用不同的定额及取费标准。在实际编制桥     

路基BIM构件设计关键技术

论述构件定义及基于BIM技术三维设计中的构件引申定义;阐述构件包括的主要内容为构件几何信息和构件属性信息;分析构件设计关键技术,从根据装配方式设计构件、采用面向对象方法设计构件和根据参数的可变性设计构件方面阐述与分析路基构件设计方式;提出规范化坐标系的使用,统一采用右手笛卡尔坐标系;提出拟定构件、分析、设计、测试修改和编码入库5个路基构件设计基本流程。     

基于IFC的铁路工程信息模型数据存储标准研究

铁路工程信息模型数据存储标准是中国铁路BIM标准体系的重要组成部分。在IFC4标准的基础上,依据中国铁路BIM标准体系框架,通过动态扩展与静态扩展,将IFC表达的铁路工程实体分为空间结构单元、构件、零件、组合件,组织各个专业领域的铁路工程信息模型,为铁路BIM数据模型的创建和存储提供指导方法和实施规则。     

基于IFC标准的高铁接触网信息模型创建的研究

研究目的:BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术对于提升工程建设管理水平具有重要作用。当前,高铁接触网BIM技术的应用研究仍然停留在起步阶段,且进展缓慢。利用基于IFC(Industry Foundation Classes,工业基础类)标准对高铁接触网BIM信息进行描述,是解决这一问题的有效途径。研究结论:(1)通过对比IFC标准各种扩展机制,提出采用代理类与自定义属性集相结合的扩展方式进行高铁接触网BIM基本信息描述;(2)开展了高铁接触网BIM信息分析,构建了高铁接触网身份信息、定位信息和技术信息IFC属性集;(3)提出了高铁接触网BIM建模方法;(4)经验证,本文提出的属性集与建模方法有效可行,有利于提升高铁接触网BIM模型的完备性,可为深化高铁接触网BIM技术的应用研究提供技术支撑。     

基础设施领域IFC国际标准研究

IFC标准原为面向建筑领域的BIM数据表达和交换标准,随着BIM技术在基础设施领域的应用越来越广泛,bSI开展了多个项目以将IFC标准扩展至基础设施领域,包括铁路、道路、桥梁、隧道、港口、水运等,并引入线性参考概念,增加Alignment定义。在对bSI标准流程进行简要介绍的基础上,阐述基础设施领域IFC标准扩展项目及标准编制过程,并通过相互协调融合,构建了统一的UML模型报告与IFC标准定义,描述了基础设施领域IFC标准采用的验证方法。扩展后的IFC4.3标准涵盖建筑、桥梁、铁路、道路、地质、线路中心线、港口、水运等内容,而隧道将在此基础上扩展定义并发布为IFC4.4。此外,根据b SI在2020年发布的技术路线规划,对IFC标准未来发展方向进行阐述。该研究可为相关领域BIM研究与应用提供重要参考。     

BIM技术在京张高铁标准梁设计中的应用研究

以Bentley软件为建模平台,创建标准梁的BIM模型,对基于BIM技术的京张高铁标准梁设计进行研究。研究表明:(1)标准梁设计的主要控制要素为几何精度与信息深度;(2)在Bentley软件平台上,可以设定标准梁模型的属性附加项,通过对BIM模型不同类别的属性赋值来承载模型的几何与非几何信息;(3)标准梁的BIM模型主要依靠构件模型控制点的平面位置坐标、高程与方向角进行定位。     

基于IFC扩展的铁路隧道BIM数据存储标准研究

《铁路隧道BIM数据存储标准》在工业基础类(Industry Foundation Class,IFC4)的基础上编制。通过将铁路隧道概念分为空间结构单元(Spatial Structure Element)、构件(Element)、零件(Component)3种类型,使用新定义实体(Entity)、新定义预定义类型(Predefined Type)、新定义属性集(Property Set Definition)的方法,实现铁路隧道BIM数据存储标准的制定。     

基于IFC4扩展的轨道BIM数据存储标准研究

为清晰描述全生命周期的轨道工程,保证各BIM软件间数据交换,需编制轨道BIM数据存储标准。在国际通用标准工业基础类(第4版)(Industry Foundation Class,IFC4)基础上采用静态扩展与动态扩展相结合的方式,分别从空间结构单元、构件、组合件和零件4个方面,从实体、预定义类型及属性集的角度,形成《铁路轨道BIM数据存储标准》。该标准已部署应用于新建阳泉北—大寨铁路工程,初步满足设计阶段轨道工程BIM建模需求。     

双曲面球型减隔震支座在城市轨道交通桥梁中的应用

对晋中—太原城市轨道交通L2号线高架桥梁采用双曲面球型减隔震支座进行抗震设计。利用MIDAS建立有限元模型,采用反应谱法、非线性时程法计算在多遇地震、罕遇地震作用下的地震反应。地震分析结果表明:在多遇地震下支座未被剪断,结构受力与普通支座一致,结构处于弹性工作状态;在罕遇地震作用下支座被剪断,双曲面减隔震支座发挥减隔震作用,结构仍处于弹性工作状态。与延性设计相比,采用双曲面减隔震的桥梁能有效降低地震反应,避免结构构件的损伤、震后修复困难等问题,能产生很好的经济效益和社会效益。双曲面球型减隔震支座应用于城市轨道交通桥梁工程中,可为今后地质条件复杂及地震高烈度城市地区的轨道交通桥梁提供设计依据,也可为今后相关设计规范、标准的修订提供技术支持。     

盆式橡胶支座与垫石组合的接触有限元分析

以高速铁路桥梁支座和垫石为工程背景,详细介绍盆式橡胶支座的构造与垫石的布筋,运用ANSYS程序对支座下钢盆与钢筋混凝土垫石间的受力性能进行非线性有限元数值分析,对结构数值模拟中单元的选取、材料的定义,有限元建模过程及支座与垫石之间接触摩擦等关键技术进行系统分析。研究在载荷作用下支座垫石组合各个构件的受力性能,并以单支座垫石为例,探讨不同支座底板厚度、不同垫石高度对两者组合结构的应力状态和变形的影响。研究结果表明:有限元分析能很好地模拟支座垫石组合的实际受力性能;主要设计参数的变化会对支座-垫石组合的受力产生相应影响。研究成果能为桥梁工程应用提供参考。     

基于健康监测的钢桁梁桥结构承载力可靠性评估

桥梁结构健康监测系统能有效监测桥梁结构上的各种作用及结构效应,可为准确评估桥梁结构状态提供信息。以一座钢桁梁桥健康监测数据为基础,研究基于健康监测的钢桥构件承载力可靠性评估方法,分析应变信号的特点,并根据一段时间内的健康监测数据对桥梁结构进行承载力可靠性分析,建立基于随机车辆荷载模型的桥梁承载力可靠性评估方法,探讨温度效应对结构承载力可靠指标的影响。结果表明:由移动车辆振动引起的钢桥构件应变很小,移动车辆荷载产生的静力响应对构件承载力可靠指标起控制作用;随机车辆荷载模型能较好地模拟实际列车通行情况,结合有限元方法,能快速对钢桥构件承载力进行可靠性评估;考虑温度效应后构件承载力可靠指标有所减小,且温差越大,变化越明显。     

铁路地质数据存储标准研究

基于国际公认的IFC标准体系,对铁路地质数据信息进行归纳整理,根据铁路工程特点和地质工作习惯,将其中关键性地质元素的构成结构翻译成IFC标准架构中的部件、构件及属性数据,使其能够与整个铁路信息存储标准融为一体。同时,利用VBA编程在CATIA软件中将地质存储标准架构落地,切实将其应用到铁路地质三维信息模型的构建中,为铁路工程信息化、标准化提供坚实的基础和依据。     

明挖预制装配式隧道结构拼装精度控制标准研究与制定

明挖装配式隧道结构建造技术的研究和应用在我国尚属起步阶段,拼装精度控制标准是装配式结构建造过程中衡量和控制工程质量的重要尺度,标准的合理制定,关系到工程建设的安全可靠性、经济合理性及实际可操作性。通过拼装精度影响因素分析,提出了理论指标,并结合工程实际应用情况和实测值正态分布曲线的分析和提炼,给出了明挖装配式隧道结构拼装精度主要控制要素的控制标准,包括轴线平面定位偏差、高程定位偏差、构件形位姿态偏差、接缝张开量、结构表面错台量、同一环构件纵向错位量、前后环纵缝平面错位量等允许值,并与明挖现浇隧道、盾构隧道及装配整体式等结构的相关标准进行了对比分析。研究和实际工程应用证明：控制标准总体合理,可作为后续工程建设和相关标准制定的参考。构件制作精度对拼装精度的影响较大,提高构件制作精度,对提高拼装精度具有重要意义;自重压紧方式对控制隧道纵缝张开量最为有利,而控制张拉荷载、提高构件制作精度、控制施工累计误差等,可有效控制隧道环缝张开量;接头设置定位销棒并严格控制定位精度和预留空隙量,对控制结构表面错台量起到关键性作用。     

京沪高速铁路徐沪段桥梁设计

简要介绍京沪高速铁路徐沪段沿线地形、地质、水文等自然环境、桥涵分布情况。根据国内外桥梁设计的主要特点,选取具体工点对常用跨度桥梁合理结构形式进行研究。结合具体工点和科研成果简要介绍道岔区桥梁设计。根据京沪高速徐沪段桥墩设计,对京沪高速铁路徐沪段桥墩选型进行技术、经济比较。通过昆山试验段桥梁工程桩基试验,定量试验分析高速列车对桥梁桩基础的影响,认为高速铁路桥梁桩基极限摩阻力取值可以按常规铁路桥梁取值标准进行。最后结合工程实践对京沪高速徐沪段桥梁设计进行了反思和总结。     

京津城际轨道交通桥梁工程设计

以京津城际轨道交通为工程背景,对该工程中的桥梁工程特点进行分析,介绍桥梁工程设计中解决的多项关键技术问题,如常规桥梁式样、孔径的选择,特殊桥梁设计,软弱地基条件下无碴轨道桥梁沉降控制,采用新震规桥梁抗震设计及大跨度桥梁地震作用分析,区域地面沉降对策研究,桥梁建筑景观设计等,以及大跨度预应力混凝土无碴轨道桥梁施工控制关键技术研究和软土地基桥涵基础试验研究等科研项目,对京津城际轨道交通桥梁工程设计进行总结。