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。     

基于BIM技术的接触网三维数字化设计软件研究

为满足铁路接触网设计BIM建模要求，解决当前接触网三维建模速度慢、软件参数化程度低等正向设计过程实施困难的问题，根据接触网专业的建模流程和设计人员的工作内容，提出以数据为依托的参数化建模解决方案。采用Openrail Designer软件进行接触网三维数字化设计软件开发，实现了协同设计平台路桥隧等专业接口资料获取，接触网构件参数化设计管理，支柱布置，腕臂、悬挂自动装配，二三维图纸同步和工程数量清单输出等功能，详细介绍了接触网支柱、腕臂、补偿装置等构件参数化建模的关键技术，专业间数据协同、接触网三维模型的自动创建以及二三维模型绑定等方法，促进了专业间数据的协同交互，提高了BIM模型的创建效率，为接触网BIM正向设计提供有效工具支撑。     

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。     

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。     

基于三维协同的铁路框架箱涵正向设计研究与应用

为了研究涵洞在三维场景下的协同设计、模型实时交互创建方法与二维成果转换，基于BIM、协同设计平台与数字化技术，形成了数字化三维铁路箱涵设计软件。提出：(1)各涵洞构件以不同的工程与结构特性分类建模，再整体拼装，将涵洞常用工程参数融入建模过程中，并通过不同的适用条件与分类标签对涵洞进行数据库管理，便于设计复用；(2)基于不同层级构件使其形成构件树列表，对项目中的涵洞工点进行管理，调用协同接口读取线路、地形、路基等关联专业的三维BIM模型作为环境参数与约束条件进行正向设计，实时调整涵节布置、斜交角度、填土厚度、涵轴坡率等结构控制参数；(3)建模完成后，可通过协同接口输出涵洞的结构尺寸、位置信息等工程信息，向专业计算软件与二维出图软件提供交互数据，提高不同专业间、不同设计阶段间的信息传递效率，并输出二维图纸成果，实现了基于三维协同BIM模型的数字化设计信息高效传递和利用。该铁路箱涵三维设计软件在成达万铁路中进行了应用，快速进行数百个涵洞正向设计，并根据实际环境进行设计调整，优化设计参数，排查不同专业间接口问题，相比以往的设计方式极大地提高了三维建模效率，减少人为因素产生的设计问题，为桥梁工程...     

铁路隧道斜切式洞门BIM正向设计方法研究

为解决隧道斜切式洞门BIM正向设计中存在的参数化程度不足问题,提出铁路隧道斜切式洞门BIM正向设计方法.通过对斜切式洞门设计方法与结构形式进行分析总结,基于Open-Rail Designer平台,完成斜切式洞门BIM设计程序研发,该功能可利用少量参数完成复杂洞门模型的创建,并易与隧道洞身顺接.依托成渝中线高铁某隧道工...     

铁路工程BIM正向设计的思考与实践

铁路工程BIM正向设计是对传统铁路工程项目设计流程的彻底变革,可有效提高铁路工程的设计效率与准确性,但其推广应用却遇到了较大困难。结合多年BIM应用实践经验,以及多专业BIM设计软件研发经历,深入分析阻碍BIM正向设计发展的原因,提出铁路工程BIM正向设计的整体规划。以铁路隧道专业为例,从标准、协同、效率、共享等方面阐述具体的解决办法。目前,隧道专业BIM正向设计软件已应用于西昆高铁、成渝中线高铁、宁淮城际铁路等多条重点铁路线路中,实现了全过程BIM设计,在提高工作效率的同时,有效保证了设计成果的准确性、协调性,可为今后同类工程的BIM正向设计研究提供借鉴。     

基于BIM技术的铁路中间站三维设计方法研究及实践

BIM技术是在建筑行业中推广使用的一项重大革新技术,但在铁路建设行业中尚处于起始阶段。通过分析BIM技术特点和铁路行业应用现状,将实现BIM技术的理论和方法应用于占铁路车站数量比重最大的中间站设计中,探索铁路设计行业构建BIM技术平台的新方法。首先对中间站的基元模型划分并进行三维建模,在Access数据库中建立铁路中间站的标准站型库,利用Revit软件平台,结合数据库实现中间站的参数化设计,通过人机交互方式进行编辑与修改,输出设计成果,以支持后续专业的需求与后续功能的实现,满足铁路规划、工可设计研究阶段需求。     

铁路矿山法隧道BIM建模标准研究

针对铁路矿山法隧道BIM模型使用需求,研究施工图设计模型的构件命名规则与代码规则,以及建模精度与信息粒度等模型创建要求,建立铁路矿山法隧道施工图设计模型,建模精度、构件信息粒度包含施工工序和传统的二维施工图设计信息。研究成果符合现行的铁路隧道设计规范与标准要求,并结合依托工程得到成功实践。     

BIM技术在铁路预应力混凝土简支梁设计中的应用研究

近几年,BIM技术在铁路行业取得较大进展,出台一系列标准,但是在正向设计方面仍处在探索阶段。结合这一现状,对BIM技术在铁路预应力混凝土简支梁结构设计中的应用进行研究。研究结论:(1)现有的BIM模型与有限元软件之间转换多局限于工业规格标准截面,用户自定义截面存在较多的信息丢失问题;(2)通过语言编程使BIM模型与有限元软件数据进行交互,能够实现两者之间的结合;同时基于BIM模型可自动生成二维图纸、统计数量,一定程度上提高设计效率;(3)研究内容能够为BIM技术在铁路桥梁结构正向设计中的应用提供指导借鉴作用。     

基于Revit的高速铁路双块式无砟轨道BIM设计软件研究

近年来,BIM技术依托多个试点项目逐步在铁路行业中推广应用。作为信息的载体,模型创建是BIM关键技术之一,但依托现有的BIM商业平台,难以实现轨道工程信息模型的创建以及专业间、阶段间协同设计。针对双块式无砟轨道结构,采用数据驱动的方式,以Revit软件作为三维图形引擎开发轨道BIM设计软件,研究轨道零构件参数化模型超高、方位角、坡度等参数的表达方式,基于线路、路基、桥梁、隧道等专业接口信息,分析轨道超高设计、配板设计、数据模型,自动创建和更新轨道信息模型。研究表明,利用双块式无砟轨道BIM设计软件,能够形成道床板、底座等轨道构件参数化模型、全线轨道数据模型以及BIM模型,提高建模效率和精度。研究成果初步支持专业间的数据协同,支持无砟轨道设计、施工阶段的信息管控与共享,推动了高速铁路轨道工程BIM正向设计。     

BIM技术在鲁南铁路轨道设计中的应用

结合鲁南铁路试点项目,探索Bentley平台实现轨道设计的流程。阐述鲁南铁路的工程概况,针对项目特点选择平台,并进行简要的分析,提出由源文件、构件库、轨道设计与应用4部分组成的设计流程。Bentley平台在鲁南铁路试点项目中的应用,验证了Bentley平台及软件在轨道专业的可行性,并进一步提出轨道建筑信息模型(BIM)设计系统的构想,为实现轨道BIM的正向设计提供参考。     

中小型铁路旅客站房BIM正向设计应用

现阶段的BIM技术应用多侧重于工程的三维属性,通过CAD图纸翻模进行BIM的可视化、碰撞检测等应用,对于直接利用BIM相关软件开展正向设计也是少量集中在建筑领域,对于铁路站房BIM正向设计鲜有研究。以某站房工程为依托进行BIM正向设计研究。首先通过方案比选确定了基于Autodesk平台的协同方式,其次确定了BIM正向设计流程,再通过建立各专业结构树及编码划分体系,建立包含设计、施工及运维必要信息属性的单元库,并利用单元库进行BIM正向设计。本次研究探索出了中小型铁路旅客站房合理可行的BIM正向设计解决方案,研究成果可为类似项目提供借鉴与参考。     

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。     

铁路站场工程BIM模型信息审查系统研究

为保证铁路站场BIM模型在设计、创建和应用过程中具备统一且正确的模型特征和信息，以铁路站场BIM模型审查为出发点，基于Bentley-ORD软件开发铁路站场BIM模型审查系统，研究站场BIM模型信息标准规则，并搭建了标准数据库，通过信息读取模块获取模型包含构件的所有信息，利用信息审查和信息修正模块将模型构件的实际信息和标准数据库中的信息格式及内容形式进行对比审查、修正，并输出审查与修正的详情报告。研究表明：基于标准化的BIM模型审查体系，使得通过审查的BIM模型具备符合相关标准要求的结构形式与附加信息；利用批量化模型审查方式，实现大规模站场BIM模型的快速、批量化一键审查与信息修正，显著提高了审查效率和模型修正的准确度；通过应用统一的模型审查标准，反向推动了站场专业BIM设计的三维环境的统一，促进了站场BIM三维设计的标准化，提高了设计效率。     

基于BIM的中低速磁浮土建构件管理平台开发

通过对当前中低速磁悬浮线路BIM技术应用的分析调研发现,国内外轨道交通BIM应用领域存在建模工作量巨大、各分项工程之间关联性差等问题.为加速推进工程建设信息化在中低速磁悬浮建设中的应用,提出一种结合正向设计理念的中低速磁浮土建构件库信息管理平台架构方法,着重从BIM技术的角度来研究构件拆分、构件模型建立及构件库管理平台...     

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Bentley平台的铁路路基BIM正向设计研究

目前,主流BIM软件未具备针对铁路路基工程的设计功能,无法满足铁路路基BIM设计要求。依托丽香铁路路基工程,结合铁路BIM联盟相关BIM标准,总结铁路路基工程BIM设计流程,基于OpenRail Designer进行二次开发。根据设计流程,在二次开发的系统中完成铁路路基BIM设计。在此基础上,对设计中的构件库建立、工程结构检算、设计成果输出、信息附加与传递等方面存在的问题进行分析探讨,总结铁路路基工程BIM正向设计要点。研究结果表明,在Bentley平台上进行二次开发,能够有效提高铁路路基BIM设计效率,设计成果可为后续阶段更深层次的BIM应用打下良好的模型与信息基础。     

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。     

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。