论文部分内容阅读
摘 要:建筑信息模型BIM是以三维建模为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。本文采用revit参数化建模方法,结合衡水武邑下承式钢桥钢桥项目实例,进行了钢桥各个构件的建模与分析。融合结构整体各个构件的“族”中的信息,进而形成整个复杂结构的建筑信息模型,从而形成一个对建筑物信息和数据的平台。
关键词: 信息化技术,建筑信息模型(BIM),衡水武邑下承式钢桥
0 引言
近几年来,我国的桥梁建设发展迅速,但是桥梁中的钢桥所占的比例很低。据不完全统计,我国的钢桥比例不到2%,而美国钢桥的比例约占33%。可以预测,未来几十年钢桥以其抗震性好、自重轻、施工周期短、绿色环保,在国内将拥有巨大的市场。尤其是在大型、特大型钢桥项目,如已建及港珠澳大桥,对钢桥制造与施工提出了更高的要求。
BIM以3D数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据系统,作为一个平台将建筑物生命周期不同阶段的数据、过程和资源整合起来形成对工程对象的完整描述。
1 基于“族”的参数化建模方法
参数化建模,指的是用参数来控制图元的行为和属性,并定义构件之间的逻辑关系,同时参数还可以提供设计对象的附加信息,设计师可以通过修改参数来更改模型中发构件大小、形状,从而来实现自己的设计目标。
目前,基于BIM技术建模使用较为广泛的参数化设计软件就是Autodesk公司开发的revit软件,该软件提出了“族”的概念,“族”是参数化建模的最好体现。
2 工程实例分析
2.1衡水武邑钢桥简介
该桥是武邑县冀衡路与河钢路连接线工程,由于路线与省道S040交角仅为33°,不满足常规桥梁设置条件,因此主桥上部采取90m简支下承式钢箱拱桥,一孔跨越省道S040,下部采用柱式墩、U形台,承台接钻孔灌注桩基础。
本文只研究主桥,钢箱拱桥中心桩号为K2+806.873,起点桩号为K2+658.758,终点桩号为K2+954.988。该桥上跨省道S040,由于路线与省道S040交角仅为33°,不满足常规桥梁设置条件,因此主桥上部采取90m简支下承式钢箱拱桥,一孔跨越省道S040,下部采用柱式墩、U形台,承台接钻孔灌注桩基础 。
本桥结构复杂、设计以及施工难度都较大,施工单位在进行任何一项工序前均须对结构尺寸、平面坐标、高程等关键部位进行复核,发现问题应该及时和设计单位沟通。确保施工的安全性。
2.2该桥中的难点
该桥杆件数量多,主桥主体结构除主纵梁顶板板材采用Q235qDZ25钢外,其余的拱肋、主纵梁、横梁板材均采用Q345qD钢,其他附属结构采用Q235B钢。除此之外还需设置吊杆,剪力钉等先关的结构。
由于结构的复杂性,造成了出现问题的可能性,比如杆件连接问题、碰撞问题致使返工、工期延迟等;另外,结构的复杂性与多样性也导致制造的复杂性,比如吊杆索力的精确测量和安装、技术准备难度大、制造工序复杂,不易于生产配置管理等。
突破这些难点是施工中的关键,也是核心技术的所在。
2.3 BIM在技术准备中的优势与研究方向
目前,技术准备工作主要依据设计院提供的二维设计图展开,主要包括设计图的工艺性审核、制造工艺图转化以及工艺编制等工作。设计图的工艺性审核,主要从制造角度出发,对其构件不利于制造之处提出建议,同时兼顾设计的准确性审核,主要对构件规格数量、连接状况、有否碰撞冲突等方面进行审核,对其疏漏错误之处提出修订。
而Revit从2009版本以后推出的体量设计这一方案设计工具,在处理复杂的桥梁造型时表现出了强大的设计能力。该软件中提出了“族”的概念,“族”是参数化建模的最好体现,类似于CAD里面的图块,但又不同于图块。每个族在创建的时候都能定义其类别并且可以被修改,每个“族”图元能够定义多种类别,比如桥墩属于结构基础类别。在BIM中,建筑模型就是由这些“族”有机系统“搭接”起来的,又因为被设计师创建的各种类别的“族”包含着该类别建筑构件的所有信息,这样创建的模型与传统的几何模型不同,是真正的建筑信息。
2.3 BIM 技術在推广中遇到的挑战
建筑信息模型BIM思想是由Charles Eastman教授于20世纪70年代提出。2002年,BIM作为一种用于建设工程设计、施工、管理的创新方法在国际上推出的,其理论基础主要来源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统3。今年来,BIM作为建筑业革新性的理念和技术,正在受到国内外学者和业界的广泛关注,BIM技术发展迅速,成为建筑信息化领域最热门的研究方向。
然而,通过冷静的思考后发现,BIM在推广中有很大的难度。因为:传统的CAD平台生产效率高,而Revit平台效率低短期内无法满足设计生产需要;培训成本高、难度大;已有的项目设计任务很重,而revit学习要耗费大量的时间;并且过程过于透明,在施工现场推广遭到一些人的反对,所以这时,公司发现要在短期内用revit完全取代CAD不太现实。
3 结论
在我国的桥梁建设发展迅速,但是桥梁中的钢桥所占的比例相对较低的背景下。本文结合衡水武邑工程项目实例,运用revit下的“族”参数化建模方法,对各个构件的信息整合,从而形成整个建筑信息模型。本文的研究,为揭示BIM技术中应用优势与研究方向提供了基础,并通过分析BIM推广过程中遇到的挑战,为推广BIM的应用提供理论支持。
参考文献:
[1]宋红飞. BIM技术在钢桥制造中应用研究方向探讨.铁路技术创新期刊.武汉.2012
[2]周毅,李曦,陈永祥. 工程设计中应用建筑信息模型的主要障碍与对策. 北京: 建筑经济期刊, 2012.
[3]田晨曦.建筑信息模型(BIM)技术扩散与应用研究.硕士论文,2014
[4]汪彬.建筑信息模型(BIM)在桥梁工程上的应用研究. 硕士论文, 2015.
关键词: 信息化技术,建筑信息模型(BIM),衡水武邑下承式钢桥
0 引言
近几年来,我国的桥梁建设发展迅速,但是桥梁中的钢桥所占的比例很低。据不完全统计,我国的钢桥比例不到2%,而美国钢桥的比例约占33%。可以预测,未来几十年钢桥以其抗震性好、自重轻、施工周期短、绿色环保,在国内将拥有巨大的市场。尤其是在大型、特大型钢桥项目,如已建及港珠澳大桥,对钢桥制造与施工提出了更高的要求。
BIM以3D数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据系统,作为一个平台将建筑物生命周期不同阶段的数据、过程和资源整合起来形成对工程对象的完整描述。
1 基于“族”的参数化建模方法
参数化建模,指的是用参数来控制图元的行为和属性,并定义构件之间的逻辑关系,同时参数还可以提供设计对象的附加信息,设计师可以通过修改参数来更改模型中发构件大小、形状,从而来实现自己的设计目标。
目前,基于BIM技术建模使用较为广泛的参数化设计软件就是Autodesk公司开发的revit软件,该软件提出了“族”的概念,“族”是参数化建模的最好体现。
2 工程实例分析
2.1衡水武邑钢桥简介
该桥是武邑县冀衡路与河钢路连接线工程,由于路线与省道S040交角仅为33°,不满足常规桥梁设置条件,因此主桥上部采取90m简支下承式钢箱拱桥,一孔跨越省道S040,下部采用柱式墩、U形台,承台接钻孔灌注桩基础。
本文只研究主桥,钢箱拱桥中心桩号为K2+806.873,起点桩号为K2+658.758,终点桩号为K2+954.988。该桥上跨省道S040,由于路线与省道S040交角仅为33°,不满足常规桥梁设置条件,因此主桥上部采取90m简支下承式钢箱拱桥,一孔跨越省道S040,下部采用柱式墩、U形台,承台接钻孔灌注桩基础 。
本桥结构复杂、设计以及施工难度都较大,施工单位在进行任何一项工序前均须对结构尺寸、平面坐标、高程等关键部位进行复核,发现问题应该及时和设计单位沟通。确保施工的安全性。
2.2该桥中的难点
该桥杆件数量多,主桥主体结构除主纵梁顶板板材采用Q235qDZ25钢外,其余的拱肋、主纵梁、横梁板材均采用Q345qD钢,其他附属结构采用Q235B钢。除此之外还需设置吊杆,剪力钉等先关的结构。
由于结构的复杂性,造成了出现问题的可能性,比如杆件连接问题、碰撞问题致使返工、工期延迟等;另外,结构的复杂性与多样性也导致制造的复杂性,比如吊杆索力的精确测量和安装、技术准备难度大、制造工序复杂,不易于生产配置管理等。
突破这些难点是施工中的关键,也是核心技术的所在。
2.3 BIM在技术准备中的优势与研究方向
目前,技术准备工作主要依据设计院提供的二维设计图展开,主要包括设计图的工艺性审核、制造工艺图转化以及工艺编制等工作。设计图的工艺性审核,主要从制造角度出发,对其构件不利于制造之处提出建议,同时兼顾设计的准确性审核,主要对构件规格数量、连接状况、有否碰撞冲突等方面进行审核,对其疏漏错误之处提出修订。
而Revit从2009版本以后推出的体量设计这一方案设计工具,在处理复杂的桥梁造型时表现出了强大的设计能力。该软件中提出了“族”的概念,“族”是参数化建模的最好体现,类似于CAD里面的图块,但又不同于图块。每个族在创建的时候都能定义其类别并且可以被修改,每个“族”图元能够定义多种类别,比如桥墩属于结构基础类别。在BIM中,建筑模型就是由这些“族”有机系统“搭接”起来的,又因为被设计师创建的各种类别的“族”包含着该类别建筑构件的所有信息,这样创建的模型与传统的几何模型不同,是真正的建筑信息。
2.3 BIM 技術在推广中遇到的挑战
建筑信息模型BIM思想是由Charles Eastman教授于20世纪70年代提出。2002年,BIM作为一种用于建设工程设计、施工、管理的创新方法在国际上推出的,其理论基础主要来源于制造行业集CAD、CAM于一体的计算机集成制造系统3。今年来,BIM作为建筑业革新性的理念和技术,正在受到国内外学者和业界的广泛关注,BIM技术发展迅速,成为建筑信息化领域最热门的研究方向。
然而,通过冷静的思考后发现,BIM在推广中有很大的难度。因为:传统的CAD平台生产效率高,而Revit平台效率低短期内无法满足设计生产需要;培训成本高、难度大;已有的项目设计任务很重,而revit学习要耗费大量的时间;并且过程过于透明,在施工现场推广遭到一些人的反对,所以这时,公司发现要在短期内用revit完全取代CAD不太现实。
3 结论
在我国的桥梁建设发展迅速,但是桥梁中的钢桥所占的比例相对较低的背景下。本文结合衡水武邑工程项目实例,运用revit下的“族”参数化建模方法,对各个构件的信息整合,从而形成整个建筑信息模型。本文的研究,为揭示BIM技术中应用优势与研究方向提供了基础,并通过分析BIM推广过程中遇到的挑战,为推广BIM的应用提供理论支持。
参考文献:
[1]宋红飞. BIM技术在钢桥制造中应用研究方向探讨.铁路技术创新期刊.武汉.2012
[2]周毅,李曦,陈永祥. 工程设计中应用建筑信息模型的主要障碍与对策. 北京: 建筑经济期刊, 2012.
[3]田晨曦.建筑信息模型(BIM)技术扩散与应用研究.硕士论文,2014
[4]汪彬.建筑信息模型(BIM)在桥梁工程上的应用研究. 硕士论文, 2015.