• <th id="dsvvz"></th>

    1. <dd id="dsvvz"></dd>
    2. <tbody id="dsvvz"><noscript id="dsvvz"></noscript></tbody>

      <rp id="dsvvz"><acronym id="dsvvz"><input id="dsvvz"></input></acronym></rp>
      當前位置: 首頁 > BIM > BIM行業動態 > BIM技術案例分享:常泰長江大橋主塔BIM正向設計

      BIM技術案例分享:常泰長江大橋主塔BIM正向設計

      發布時間:2021年03月25日 15:09:27 來源:網絡 點擊量:

      BIM報名、考試、查分時間 免費短信提醒

      地區

      獲取驗證 立即預約

      請填寫圖片驗證碼后獲取短信驗證碼

      看不清楚,換張圖片

      免費獲取短信驗證碼

      【摘要】近年來,BIM技術備受大眾青睞,運用BIM技術可以支援并改善許多建筑設計和施工過程業務實務流程,解決施工過程中更高復雜度的問題,對業主、設計單位、施工方都有不可替代的好處。環球網校為大家帶來“BIM技術案例分享:常泰長江大橋主塔BIM正向設計”。

      編輯推薦:2021BIM考試復習必備:精選50題

      溫馨提示:中國建設教育協會將會在4月24-25日組織進行BIM技能考試,考生們可以提前 免費預約短信提醒,及時獲取BIM考試時間節點信息。環球網校已開通BIM報考資格免費查詢入口,輸入學歷等信息即可快速查詢。

      在特大跨橋梁現有的BIM應用中,建模方法復雜,建模過程與設計過程分離,大多屬于“施工圖翻模”。從初步設計階段到施工圖設計階段,結構總體和細節改動多,修改工作量巨大,對三維模型修改的便利性提出高要求

      常泰長江大橋主航道橋主塔采用鉆石形空間四肢塔,錨固結構為“鋼-核芯混凝土”新型錨固結構,空間關系復雜,常規二維設計難以滿足對設計精度和效率要求。

      結合常泰長江大橋主航道橋工程,基于Inventor 軟件進行斜拉橋主塔正向設計過程建模方法研究。其中,重點開展建模方法、參數化建模、模型聯動控制、模型重復利用等研究工作,涵蓋初步設計到施工圖設計全周期,實現設計-建模-出圖一體化。

      工程概況

      常泰長江大橋主航道橋方案采用雙塔公鐵兩用斜拉橋,主塔兩側各設輔助墩及邊墩,主橋孔跨布置為(142+490+1 176+490+142)m,全長2440m。

      主塔采用“鋼-混凝土”混合空間四肢塔,中下塔柱為混凝土結構;上塔柱為“鋼-混凝土”組合結構。錨固結構為“鋼-核芯混凝土”新型錨固結構 。

      BIM建模方法

      常用的BIM建模方法有“自底向上”和“自頂向下”兩種。“自底向上”建模是指先做好基本構件(零部件),利用各個基本構件之間的配合關系建立基本結構,再將多個基本結構按設計方案組成總體結構。“自頂向下”建模是指先根據需求和設計意圖繪制結構的總體方案,由總體方案的控制數據初定各個構件尺寸進行檢算,再根據檢算結果調整結構尺寸并對構件進行細化設計。

      整體結構模型建立

      建模方法

      初步設計階段,需對結構的整體方案進行設計和比選,并進行初步的細部設計。在施工圖設計階段,需對結構進行精細化設計,以達到制造和施工要求。根據主塔設計特點,對于主塔主體結構,采用“自頂向下”的建模方法,即先建立主塔整體結構模型,再對結構進行細化,以整體控制局部。

      建立主塔軸線

      根據景觀和結構受力需求,本橋主塔選用鉆石形空間四肢塔。繪制主塔軸線并建立尺寸約束,即對幾何圖元的尺寸、距離、角度等創建尺寸約束,由尺寸約束自動生成參數,即主塔的控制高程和軸線控制尺寸等參數,通過修改參數可對幾何圖元進行修改。

      放樣整體模型

      在軸線的控制點處建立控制平面,在控制平面繪制控制截面;放樣生成主塔整體模型。整體模型生成后,后期可根據設計需求,通過修改高程、間距、尺寸等參數,對整體模型進行快速調整。

      截面比選

      常泰長江大橋主塔為鉆石形空間四肢塔,中上塔柱結合處將四肢合并為一個塔柱,故實現勻順過渡尤為重要。初步確定正八邊形截面和矩形大切角截面方案,分別進行放樣。根據放樣結果進行景觀效果對比,選擇正八邊形截面。

      模型衍生與聯動

      橋塔整體模型基于方案設計需求和模型的宏觀把控,在建模過程中省去了細部構造。在施工圖設計階段,設計工作將進一步深化。

      為減小模型文件大小,節省計算空間,同時便于修改,分別衍生混凝土細化模型和鋼結構細化模型,作為主塔整體模型下級文件。衍生出的節段模型與整體模型具有一致性,為聯動關系,修改上級整體模型,則下級節段模型隨之更新。由此實現上級模型整體控制,下級模型深入細化,上、下級模型保持聯動,形成聯動模型組。

      設計過程中,通常需要多人協同設計。以往的二維設計,若整體方案調整,則需要多方協調配合完成調整。在BIM正向設計中,將節段模型分配給各設計人員,只需修改整體模型,下級節段模型則聯動更新,既實現了負責人對設計模型的整體把控,又實現了多人協同參與設計工作,避免因溝通不當而導致的設計成果沖突。

      模型細化

      混凝土塔柱細化本橋塔肢為單室截面,采用幾何約束與尺寸約束相結合方式,幾何約束即在草圖幾何圖元上應用約束來固定草圖的形狀或位置,如垂直、共線、平行等,繪制箱室截面,放樣生成箱室形狀,通過布爾運算細化空心部分。其余細化部分通過放樣、倒角、修剪等操作實現。

      鋼塔柱細化鋼結構部分構造復雜,細節較多。為提高設計效率,按吊裝節段對上塔柱進行劃分,以整體模型衍生模型為控制輪廓;采用幾何關系約束原則,作出加勁肋、隔板等板件輪廓,以節段輪廓控制板件尺寸、定位;放樣隔板、加勁肋等細部構造實體,建立節段詳細模型。

      襄陽東站整合模型

      在設計中,當上塔柱截面尺寸發生變化,只需修改整體模型中上塔柱尺寸,其余衍生節段模型自動更新為修改后的尺寸。因加勁肋、隔板等板件草圖通過幾何關系與節段輪廓約束,板件位置、尺寸自動適應截面的變化,無需進行其他修改。

      建模方法

      本橋錨固結構采用新型“鋼-核芯混凝土”錨固,外壁為鋼結構橋塔,中間為核芯混凝土,斜拉索通過鋼錨箱交叉錨固于核芯混凝土上。

      本橋單個塔共78對斜拉索,每根斜拉索對應一個錨固結構。錨固結構的尺寸、位置與斜拉索空間角度、斜拉索規格等息息相關,在整個設計周期內隨著拉索參數的變化而變化,其中涉及參數多、空間結構復雜。采用BIM進行參數化建模,能有效適應設計過程中的拉索調整和空間碰撞問題。

      若采用“自頂向下”的建模方式,所有錨固結構均在一個模型中建立,該模型中需要設置大量參數,對建模和后期修改極為不便 。另外,錨固結構與主塔整體模型關聯不大,無需通過“自頂向下”來進行整體控制。為減少單個模型參數設置,提高建模效率,將同一編號的四根斜拉索分為一組,建立單組錨固結構模型,再將單組錨固結構模型組合生成全塔錨固結構模型,即采用“自底向上”方法建模。

      參數設定與建模

      參數設置

      利用尺寸約束生成錨固結構的控制參數,由于斜拉索角度在設計過程中隨著索力、錨固點、索規格的變化而變化,變動次數多。若直接在模型內修改參數,工作量大且容易出錯。通過Inventor軟件自帶的Excel接口,將生成的控制參數與Excel表格形成聯動,以Excel表格控制BIM模型的參數修改,同時將計算文件與參數表格鏈接,快速實現對大量參數的一次性修改。

      模型建立

      根據相關計算結果,對設計出錨固構造板件及細節進行建模放樣,生成的單組錨固結構模型。

      錨固結構模型重用

      本橋每個主塔共78對斜拉索,需建立39組錨固結構模型。逐個建模工作量大,效率低。考慮到鋼錨箱結構相同,僅需改變參數即可得到下一組模型。將單組斜拉索錨固結構進行建模,復制后通過修改參數生成下一組編號的錨固結構模型。將所有錨固結構模型組裝,得到全塔錨固結構模型。

      索導管放樣與碰撞檢查

      本橋 “鋼-核芯混凝土”錨固結構中,索導管穿過3道鋼板,與鋼板相交處均需設置開孔。

      在以往的二維設計中,需要對正立面,側立面和平面三個視圖進行放樣,才能定位出索導管在空間中的位置。要得到鋼板開孔形狀、尺寸則需要利用幾何公式進行計算,而對于碰撞檢查更為困難。

      在BIM三維模型中,通過布爾運算直接完成鋼板開孔,通過軟件自帶碰撞檢查功能避免空間碰撞。

      出圖與成果應用

      圖紙繪制

      Inventor軟件可直接使用三維模型進行二維圖紙繪制,可放置不同的立面、平面視角,也可對模型進行剖切和局部大樣圖繪制,減少了人工繪圖錯誤。另外,Inventor中圖紙與模型聯動,模型修改與圖紙更新一體化,省去重復修改,提高設計效率。同時對結構進行可視化展示,并通過三維軸測圖深化圖紙,使工程表達更加直觀、詳細。目前,Inventor在數量統計方面功能尚未完善,需進一步開發。

      局部計算

      在設計過程中,通常需要對結構局部構造進行有限元分析。主塔空間結構、鋼結構細部構造復雜,常用有限元軟件建模方法復雜,效率難以提高。

      借助已建立BIM三維模型,導入Hypermesh軟件即可直接進行網格劃分,完成相關設置,使用常用有限元軟件進行計算。BIM-Hypermesh-有限元軟件聯合計算,計算模型與設計模型一致,模型精準度高,避免重復勞動,提高設計效率。

      成果展示

      以往的二維設計中,成果展示通常為平面二維圖紙。若要三維展示,則需另外建模,工作量大。利用現有BIM三維模型,可對設計成果進行精確展示,包括對整體方案和局部復雜構造的展示。也可將三維模型導入PowerPoint、Word等辦公軟件,實現設計-匯報一體化,視覺表達更直觀。

      BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業效率與信息化管理水平,優化管理流程,高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內容就是“BIM技術案例分享:常泰長江大橋主塔BIM正向設計”,更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”,也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。

      分享到: 編輯:高杉

      BIM相關文章推薦

      |

      BIM最新文章推薦

      綁定手機號

      應《中華人民共和國網絡安全法》加強實名認證機制要求,同時為更加全面的體驗產品服務,煩請您綁定手機號.

      預約成功

      本直播為付費學員的直播課節

      請您購買課程后再預約

      環球網校移動課堂APP 直播、聽課。職達未來!

      安卓版

      下載

      iPhone版

      下載
      環球小過-環球網校官方微信服務平臺

      刷題看課 APP下載

      免費直播 一鍵購課

      代報名等人工服務

      返回頂部
      福彩3D平台