基于BIM的悬索桥加劲梁参数化设计研究

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自二十一世纪初BIM技术诞生以来,各个国家政府或行业协会都在大力推动BIM技术的发展。随着计算机硬件及相应技术的发展,BIM技术日趋成为推动建筑业发展的革命性力量。引入我国后,不仅在建筑行业迅速推广,在桥梁工程领域的设计、施工等方面亦进行了大量的研究探索。
  桥梁工程是建筑行业的分支,其体量大、异形构件多、设计和施工复杂。BIM技术基于信息化模型展开,可应用于桥梁的全生命周期,具有可视化、参数化、协调性、优化性、可出图、信息完备性的特点。要实现桥梁工程工业化、信息化、智能化的发展,必须将桥梁领域与BIM技术相结合。本文以BIM技术为基础,进行了悬索桥加劲梁参数化设计的研究,主要开展了以下几个方面的研究工作:
  (1)围绕基于BIM的加劲梁参数化设计,梳理了国内外桥梁BIM技术的相关研究现状,总结了国内悬索桥加劲梁的结构类型、构造特点和相关参数取值范围;对比了主流软件平台的核心建模软件参数化能力,选择Revit作为核心建模软件平台。
  (2)通过对钢箱梁和钢桁梁模型以及各族样板文件特点的分析,建立了大跨度悬索桥主要类型加劲梁的基本的族构件。根据钢箱梁和钢桁梁模型特点的不同,提出了不同的建模流程。
  (3)以核心建模软件Revit为基础,结合RevitAPI进行二次开发,编制出了快速建模及模型应用的功能集合插件,能够完成悬索桥加劲梁的快速建模及模型应用等复杂耗时的操作。
  (4)以虎门二桥大沙水道桥为例进行加劲梁正向设计的实际应用。利用构件族和二次开发,创建了较为精细的整体梁段模型;通过明细表功能快速得到主梁模型的算量信息,并由导出明细表功能插件将算量信息导入到Excel文件;通过与Navisworks软件交互的插件将各梁段模型导出为.nwc文件集,在Navisworks中进行施工阶段模拟。以上工作证明了加劲梁快速参数化建模及模型信息应用具有切实可行。
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