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探讨BIM技术在连续箱型结构桥梁设计中的应用

更新时间:2009-03-28

连续箱梁是一种比较常用的桥梁结构形式,箱型结构桥梁具有桥型美观、变形协调、受力合理、使用寿命长的特点,在桥梁建设中将得到越来越多的应用。建筑信息模型(Building Information Model,简称BIM)是在建设工程及设施全生命期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称,具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。以桥梁信息模型为核心,研究真正的面向工程、面向设计过程的数字化桥梁设计技术,满足高速公路常规桥梁的批量化、标准化设计,并自动实现详图生成和工程量统计,为今后BIM技术在桥梁设计方面的应用提供新的思路。

1 存在的问题

目前国内还欠缺比较完善的箱型结构桥梁设计绘图软件,原因在于连续箱型结构桥梁设计和施工的复杂性,只能借助于CAD平台软件或一些专用绘图工具来完成局部的自动绘图和手工绘图,难以满足桥梁现代化设计的需要。主要表现在:

(1)功能单一,或为参数化出图软件或为结构分析软件。

(2)已有出图和计算集成的软件,但仍采用的是参数化出图和计算的方式,软件思想落后,不能长期发展。

肯定弘扬是指对多元开放条件下各种积极意识形态的肯定弘扬。在多元化社会思潮、文化、价值观中,有许多正确、积极、进步的因素,如多元化社会思潮中的爱国主义思潮、改革开放思潮、社会主义思潮;多元化价值观中的集体主义、为人民服务的人生价值观等。对于这些积极进步的因素,高校马克思主义意识形态教育必须要给予充分的肯定和弘扬,引导大学生认同和接受这些积极进步的因素,树立起正确的义利观、奉献观和价值观,科学理解和认识人生的价值意义,正确处理个人利益与集体利益、局部利益与整体利益、根本利益与暂时利益、长远利益和眼前利益的关系。

提供了“即改即现”式的修改方法,直接在模型或图纸中修改标注数据或动态特征,数据或特征的修改可直接导致关联特征图形的修改;力争达到只需更新设计资料,已修改部分或已给定的设计数据仍保留,根据新的设计资料完成相应部分设计的修改,不需要重新设计。

(4)技术方案单一,难以为用户提供全面解决方案。

桥梁的墩、台、锥坡及盖梁等构造将被定义为有实际工程意义的“对象”,每一个“对象”都具有相应的长、宽、高等几何属性,也具有混凝土材料等级、装配位置等工程属性。桥梁的信息模型由这些具有实际工程意义的“对象”通过“搭积木”方式实现装配建模,在设计变更环节可以方便的进行对象的替换和属性更改,并基于模型实现自动的出图、出表和工程数量统计。

2 BIM技术的优势

迟恒端坐,保持一种倾听的姿态。作为记者,他必须不着痕迹地控制谈话走向,不能跑题:“政府下大决心彻底消除危库隐患,百姓能够安居乐业。尾库治理工程在施工质量上,能否达到设计效果?”

(1)基于特征设计技术建立桥梁的信息模型

以实际的工程特征建立数字化的连续箱型结构桥梁模型,通过绘制和操作图形来建立全桥的构造模型,并用此模型代替结构分析软件的原始数据的输入,快速自动建立计算分析模型完成计算,并将计算结果输出给图形系统以完成最终的设计图纸,绘图和计算可以反复迭代,直至满足设计要求。

从本质上来说,新陈代谢就是身体一天之内消耗的所有能量。身体不只是在运动时才消耗能量,每一分钟都在消耗。美国北卡罗来纳州大学助教史密斯·瑞恩表示,从消化食物到呼吸,包括用手机发短消息,身体无时无刻不在消耗能量,不管你是被动还是主动。

(3)主要解决等截面连续箱梁的出图,对变高、变宽的箱型结构桥梁仍不能提供出图工具。

公路项目中常规桥梁数量大,结构形式相对比较规范,并且对于同一座桥梁,为了便于预制和施工,在满足地形地质条件要求的前提下,多个墩台一般采用规范统一的结构形式,便于实现批量化设计。根据这一特征,设计采用与传统模式相似的流程,创建基于全线多座同类型桥梁设计所需要的上、下部标准图信息模型。对于每张标准图,给定其适用墩台高、桥梁角度、跨径及桥宽等判断条件、适用范围,在模型建立的过程中根据桥梁特征检索合适的上、下部结构,装配成桥梁主体。通过工程配置实现对全线桥梁的标准进行统一定义,利用资料管理器自动读入全线线路数据。

从箱梁模型中获取上部结构参数及路线信息,改造建模流程,支持分叉路线桥梁,同时改造相应的下部结构,快速完成全线桥梁的方案设计,提高设计效率,确保设计质量。

宁夏作为地处西部的内陆省份、少数民族地区,截止2017年末的人身险公司主体仅有13 家,保费规模位列 36 个统计省份和地区的第 34 名,当地市场份额主要集中在排名前三的保险机构,在宁夏人身险业务发展不充分、发展不平衡的现状下,大力度发展人身险,即是对现有保险保障体系的进一步充实更是完善社会保障体系、打好扶贫攻坚战、支持“一带一路”的积极尝试。

3 BIM技术的可行性

经过多年的对往复式压缩机、离心式压缩机、汽轮机等转动设备转子轴断裂前期振动状态监测、各类振动信号分析对比,发现采用不同的监测方式和不同的传感器信号对监测诊断转子轴的裂纹发展趋势的效果有很大区别,有的监测在转子轴断裂数天前也没有明显异常,而另外的监测结果是在转子轴断裂数天前振动信号就出现异常趋势,情况不一,很难准确判断。

(3)套用标准图完成全线桥梁模型的建立

以信息模型设计理念为基础,在用于解决高速公路常规桥梁的数字化、标准化和批量化设计的基础上,具体应用到箱型结构桥梁设计中,涉及以下几方面:

4 BIM技术的应用

侧重于研究基于特征设计技术,以信息模型的设计理念为基础,从对连续箱型结构桥梁的理解和针对工程特点的计算方法上以及对国内设计规范的把握和专业知识的积累方面入手,考证软件应用时的正确性、合理性、与我国设计规范的适用性,具体需要解决的关键性问题:

(2)“即改即现”式的模型修改及资料更新

(1)箱梁建模:以路线轴线、控制轴线、约束边线、标准截面等为基础,交互创建箱梁上部结构设计模型,主要用来拼组、编辑复杂桥梁有限元对象的几何图形,使桥梁有限元几何建模高效便捷;

(2)从箱梁模型中获取上部结构参数及路线信息,改造建模流程,支持分叉路线桥梁,同时改造相应的下部结构;

②计算当前帧与keyFrame[i]相似度,如果两帧相似度S小于阈值T,循环变量i=i+1,将当前帧保存到keyFrame[i]中;如果S>T,此时判断i是否小于n,小于则继续,大于转向步骤④;

(3)图纸技术:考虑跨平台和系统升级的问题;

(4)建立全桥工程信息模型,并基于该模型实现方案变更设计。

5 结 语

从参数化到特征化,从电子化到数字化,从面向出图到面向设计,从面向构件到面向工程,采用的核心技术—特征建模,在一定的程度上,必将促进桥梁资产在其全寿命周期内的数字化设计、建造和项目数据移交水平的提升,为远期实现数字化运营奠定基础。在远期,通过扩展能解决复杂桥梁,包括互通式立交中的变宽、分岔、异型结构的设计和配筋;连续刚构桥的预应力配束布置及出图,并且实现与分析软件的数据互用和协作,为桥梁设计过程提供完整的解决方案。

参考文献

[1]钱枫桥.桥梁工程BIM技术应用研究[J]. 铁道标准设计,2015,59(12):50-52.

[2]刘星.BIM技术在桥梁工程中的应用研究[J].科技创新与应用,2017,(32):146+148.

[3]吴水明.浅论桥梁施工中BIM技术应用[J]. 低碳世界,2017,(29):220-221.

 
高秋生
《居业》 2018年第04期
《居业》2018年第04期文献

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