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。     

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。     

IFC在铁路隧道中的应用研究

IFC标准是开放的建筑产品数据表达与交换的国际标准,支持建筑物全生命周期的数据交换与共享。根据铁路工程需要进行IFC Schema扩展,形成铁路IFC标准可为基于BIM的铁路工程建设管理服务。依托大瑞铁路高黎贡山隧道,基于Bentley平台开展铁路IFC标准在隧道项目的应用研究。完成了铁路隧道IFC标准到商用BIM软件平台的嵌入,能够将设计模型信息传递至施工模型,将施工模型信息传递至工程建设管理平台,实现了信息在相关阶段的传递和互用。     

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。     

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。     

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。     

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Bentley平台二次开发的铁路房屋结构设计关键技术研究

近年来，随着铁路工程BIM应用研究的不断深入，铁路隧道、桥梁等站前专业BIM设计已逐步转向Bentley平台。为保证铁路BIM数据的无损交互，铁路房屋BIM设计平台也将逐步转向Bentley。然而，目前针对Bentley平台开展铁路房屋结构设计方面的研究较为欠缺。对此，以西十高铁BIM设计为试点，从铁路房屋结构BIM设计着手，提出一套包含构件便捷定位系统、平法标注信息录入、结构工程量统计的解决方案。该解决方案创新性提出了将结构二维平法表达与BIM设计相融合，通过建立平法标注工具，可在对三维空间进行剖切后形成的二维视图中进行平法标注，标注信息将通过其关联数据库同步至相应的三维构件属性中，实现二维空间标注与三维构件属性间的联动；并通过对Bentley平台OBD软件进行二次开发，最终实现了在西十高铁房屋结构BIM设计中的应用。     

BIM铁路信息系统设计平台开发及应用

为将BIM技术应用于铁路信息机房内信息系统的深化设计和设备物资管理领域,通过分析BIM技术在铁路工程中的应用现状,对信息机房的BIM铁路信息系统设计平台进行功能规划。以Revit软件为工具进行机房快速建模、机柜布置、设备布置、参数导入导出4个模块的开发;结合典型信息机房工程实例对软件功能进行验证,BIM铁路信息系统设计平台能够高效利用BIM技术集成丰富的模型数据信息,可应用于设备物资管理领域,实现全生命周期的可视化信息设备物资管理。     

清凉山隧道BIM技术应用研究

以西成客专清凉山隧道为试点,对现有主流BIM软件平台进行比选。开展了基于Autodesk软件平台的铁路隧道BIM技术应用研究。探索出一种适用于隧道工程BIM应用的技术路线,并对BIM模型的交付及后期拓展应用做出分析。     

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。     

基于BIM技术的铁路隧道正向设计研究

以Bentley平台和二次开发软件为技术支持,对基于BIM技术的铁路隧道正向设计进行研究:结合新版软件功能,从项目创建、流程管理、参数化设计、三维建模、工程量统计等方面出发,总结BIM正向设计在可视化、参数化设计、信息化管理、结合地形设计等方面具有的优势;另一方面,BIM技术还存在部分构件建模过程复杂、二次开发软件不足、出图功能欠缺、参数化数字化设计不完善、审核难度大等问题。通过本次研究,进一步优化了铁路隧道BIM正向设计流程,为在隧道专业中推广BIM正向设计积累了宝贵的经验。     

BIM技术在武襄十铁路全专业的应用

选取武襄十铁路从武当山西—王家庄隧道出口、正线长8.3km的试验段,开展BIM技术在铁路航察、地质、线路、桥梁、隧道、路基、站房、四电、给排水、环保全专业的研究实践。首次采用Autodesk软件平台实现在铁路全专业的BIM设计,初步总结铁路设计领域的BIM设计流程,为下一步铁路行业全专业的BIM设计奠定基础。     

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CityMaker的铁路BIM与GIS融合解决方案

BIM以三维数字技术为基础,具有精细程度高、特征参数化、全生命周期数字化管理等特点,在国内外建筑领域得到大力推广和应用。将BIM与GIS有机结合可解决区域性、长线或大规模工程的BIM应用,实现设计、施工等阶段的精细管理与宏观管理。对比分析国内三大GIS软件平台对BIM的支持情况,并基于CityMaker平台初步实现铁路BIM与GIS的融合。     

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。     

铁路BIM标准与铁路工程造价标准的模型一体化研究

重点研究铁路行业BIM标准和造价标准在模型构建上的一致性,探讨实现模型基础标准一体化的可行性。通过应用文献调查和对比分析的方法,调查铁路行业BIM技术和应用软件在工程造价管理方面中的应用情况,分析目前阶段BIM应用在铁路工程造价领域的不足,对比分析铁路行业BIM标准和造价标准的制修订现状。根据对铁路工程造价标准定位和工程定额模型的分析,提出模型构建上的一致性,论证铁路BIM标准与造价标准一体化发展的可行性。得出协同发展可以扩大BIM应用覆盖范围,提升铁路工程造价管理水平的结论。     

BIM技术在西韩城际铁路等三条陕西城际项目中的应用研究

近年来,在铁路BIM联盟推动下,铁路行业BIM技术发展迅速。但是由于受铁路行业自身特点的影响,铁路工程BIM技术应用尚未完全成熟。为促进BIM技术在铁路工程中的推广及应用,以陕西3条城际铁路BIM技术应用为案例,对铁路行业BIM技术应用面临的三维信息模型的高效构建、铁路BIM标准的应用、信息的交付与传递等难题进行研究。从铁路行业专业BIM软件的研发、铁路项目BIM标准的建立和完善、BIM综合管理平台的研发等方面对铁路工程BIM技术应用面临的难题提出解决对策。研发适用于铁路各专业的辅助设计软件。编制城际铁路BIM设计应用指南和设计成果交付标准,利用LID编码构建铁路辅助设计各专业结构树,并对铁路联盟IFD标准进行扩展和完善。研发BIM建造管理平台,为设计成果交付和施工阶段的BIM技术应用提供了基础。     

BIM技术在铁路设计行业的应用研究

以达索、欧特克产品为技术支持,研究了铁路设计行业中BIM技术应用的解决方案。在对国内外BIM相关理论调研分析的基础上,提出了铁路行业中BIM的定义,分析了目前本领域BIM技术应用的现状与特点,提出了设计阶段三维设计流程。阐述了中铁二院在测绘、地质、桥梁、隧道和路基等专业的BIM技术应用,应用达到了优化设计方案的目的,以期为进一步提高我国铁路设计行业BIM技术应用水平作出贡献。     

盾构隧道BIM参数化建模软件设计与实现

随着BIM技术在铁路隧道工程领域的飞速发展与应用，为解决盾构隧道三维建模过程繁琐、建模精度不足、建模效率低的问题，提出参数化建模软件研发方案。通过对盾构隧道设计内容和关键技术进行研究，根据核心业务需求，对软件进行整体架构、关键模块和数据库设计，研发盾构隧道BIM参数化建模软件。对盾构通用楔形管片的几何约束和工程约束进行研究分析，建立设计参数与中间推导参数的数学表达式，实现参数间的联动，实现盾构管片BIM模型的参数化创建。然后建立线路数学模型，通过计算高精度线路坐标，完成盾构管片的三维空间定位排版拼装，实现盾构隧道BIM模型的创建。工程应用表明，该软件结构合理，满足盾构隧道建模实际需求，能有效减轻设计人员的劳动强度，大幅提高盾构隧道BIM模型的建模精度和效率。