基于BIM技術(shù)的鋼桁架拱橋設(shè)計(jì)及信息管理研究.pdf

1、目前，BIM(建筑信息模型)的應(yīng)用已逐漸從建筑領(lǐng)域擴(kuò)展到市政、交通、水利等領(lǐng)域，但在橋梁工程中的應(yīng)用和研究還很少見。由于鋼桁架拱橋的設(shè)計(jì)復(fù)雜，施工難度大，異型構(gòu)件眾多，信息龐雜，其高效設(shè)計(jì)和有效的信息管理具有橋梁工程的典型性，本文開展基于BIM技術(shù)的鋼桁架拱橋設(shè)計(jì)及信息管理研究。以天府新區(qū)北京西段錦江橋?yàn)楸尘肮こ蹋捎猛黄苽鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方法的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過有限元計(jì)算分析獲得性能信息，并對(duì)結(jié)構(gòu)和性能信息進(jìn)行分類和管理。
　

2、　將國際上的建筑業(yè)信息分類體系ISO12006-2、Uniclass、OmniClass和我國CBIMS(中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn))分類體系進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)各體系均基本覆蓋或力圖覆蓋建筑生命周期內(nèi)所有信息，而各體系具體分類表在ISO12006框架下互有借鑒和融合。為實(shí)現(xiàn)橋梁BIM設(shè)計(jì)及信息管理，根據(jù)我國建筑信息分類體系中的建設(shè)成果、建設(shè)資源和建設(shè)進(jìn)程三類分類對(duì)象，提出以“結(jié)構(gòu)實(shí)體”、“結(jié)構(gòu)性能”和“生命周期”三維度集成的橋梁工程信息模型空間。

3、將其中的實(shí)體結(jié)構(gòu)信息進(jìn)一步拆分為體系信息和構(gòu)件信息，以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)信息的標(biāo)準(zhǔn)化組織，同時(shí)服務(wù)于結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)。分析基于BIM平臺(tái)的三維設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的差異，闡述橋梁工程三維設(shè)計(jì)的必要性。通過實(shí)體模型等級(jí)深度的定義，劃分參數(shù)控制線等級(jí)，構(gòu)件族庫的標(biāo)準(zhǔn)化建立維護(hù)等措施，實(shí)現(xiàn)鋼桁架拱橋的高質(zhì)量參數(shù)化設(shè)計(jì)和高效率協(xié)同設(shè)計(jì)。
　　在面向結(jié)構(gòu)性能的鋼桁架拱橋的BIM信息管理中，首先通過有限元分析獲得結(jié)構(gòu)撓度、內(nèi)力和應(yīng)力等典型原始性能信息，然后根

4、據(jù)我國建筑信息分類和編碼體系，以文本、圖形、原始數(shù)據(jù)等形式實(shí)現(xiàn)原始性能信息的分解。但這些信息難以直接集成到信息模型空間中，因此提出以名義安全度和安全度等級(jí)作為指標(biāo)表征性能信息的方法，并應(yīng)用于背景工程。以關(guān)鍵構(gòu)造拱鉸的技術(shù)設(shè)計(jì)為例，采用基于BIM的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并根據(jù)赫茲理論和有限元分析獲得拱鉸性能差異信息，并采用名義安全度等指標(biāo)表征拱鉸性能差異信息。通過拱鉸的應(yīng)用實(shí)踐，進(jìn)一步體現(xiàn)BIM信息組織需同時(shí)面向結(jié)構(gòu)實(shí)體和結(jié)構(gòu)性能的特點(diǎn)。