张吉怀铁路古阳河特大桥施工BIM技术研究与应用

来源 :石家庄铁道大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:easy8023
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预应力混凝土连续刚构桥是在铁路桥梁中比较普遍的一种桥梁结构形式,依托BIM技术,带来基建行业的第二次信息化产业革命浪潮,使用全新的信息技术手段,为预应力混凝土连续刚构桥在决策、设计、施工、运营等阶段,提供基于BIM技术的大数据支撑,为桥梁建设项目全生命周期提供各相关单位协同工作的平台,要求必须有高精度的三维信息化模型,而当前国内在桥梁精细三维信息模型建立及深化应用方面仍存在效率较低的问题,极大影响了BIM技术在铁路桥梁施工领域进一步扩展其发展空间并实现其应用价值。针对上述问题,本文以古阳河特大桥为研究对象,对其施工BIM技术应用进行了研究,摒弃传统手工直接建模或建立同类结构参数化模型在后期更改参数的方式,根据连续刚构桥主体结构及钢筋、钢束等的模型信息直接编制桥梁各组成部分三维信息模型构建插件,采用可视化用户界面与二维图纸数据交互,实现从平面数据到三维信息模型的快速高效转换,效率较传统方式提高区间在5-10倍左右,精度较传统参数化或手动建模也有较大幅度的提升,同时进行各部分三维信息模型的深化应用并研究了高效进行BIM-FEM格式转换的插件。为BIM信息模型的深层次应用奠定坚实的基础信息模型基础。具体研究内容如下:(1)根据古阳河特大桥混凝土结构物特征将桥梁整体进行结构划分,通过Autodesk公司提供的Revit应用程序接口(Application Programming Interface),结合C#编制三维信息模型快速构建插件软件;进行桥梁BIM模型在项目前期策划、进度计划、工程量统计、工程出图及轻量化方面的应用。(2)分析古阳河特大桥主梁钢筋的三维模型信息;通过Revit二次开发技术构建基于钢筋参数化造型和梁体约束的自动化钢筋布置插件,实现主梁钢筋的快速布置;通过PythonOCC技术研究钢筋信息模型建立的底层逻辑,编写钢筋信息模型生成类的函数库;结合布置的钢筋三维信息模型进行钢筋工程可视化交底、工程量统计、碰撞检测、进度计划管理、钢筋智能加工等BIM技术应用。(3)分析古阳河特大桥全桥钢束的空间构造特性及其三维模型信息;利用Revit二次开发技术,研发逻辑处理模块,实现关于钢束三维信息模型的自动定位生成;利用PythonOCC封装创建钢束模型的方法模块,以快速建立钢束三维信息化模型;进行钢束三维可视化交底、钢束工程量统计、钢束三维碰撞检测、钢束施工进度控制、预应力钢束智能张拉等BIM技术应用。(4)从BIM三维信息模型中提取古阳河特大桥有限元计算所需数据进行有限元分析,通过开发技术,实现BIM-FEM之间数据的转换,并将有限元计算结果进行分析,用于应力控制、变形控制和桥梁监测平台。
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