基于BIM技術(shù)的鋼桁架拱橋設計及信息管理研究.pdf

1、目前，BIM(建筑信息模型)的應用已逐漸從建筑領(lǐng)域擴展到市政、交通、水利等領(lǐng)域，但在橋梁工程中的應用和研究還很少見。由于鋼桁架拱橋的設計復雜，施工難度大，異型構(gòu)件眾多，信息龐雜，其高效設計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)的鋼桁架拱橋設計及信息管理研究。以天府新區(qū)北京西段錦江橋為背景工程，采用突破傳統(tǒng)設計方法的三維結(jié)構(gòu)設計方法進行設計，通過有限元計算分析獲得性能信息，并對結(jié)構(gòu)和性能信息進行分類和管理。
　

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準)分類體系進行比較，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。為實現(xiàn)橋梁BIM設計及信息管理，根據(jù)我國建筑信息分類體系中的建設成果、建設資源和建設進程三類分類對象，提出以“結(jié)構(gòu)實體”、“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、將其中的實體結(jié)構(gòu)信息進一步拆分為體系信息和構(gòu)件信息，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)信息的標準化組織，同時服務于結(jié)構(gòu)三維設計。分析基于BIM平臺的三維設計和傳統(tǒng)二維設計的差異，闡述橋梁工程三維設計的必要性。通過實體模型等級深度的定義，劃分參數(shù)控制線等級，構(gòu)件族庫的標準化建立維護等措施，實現(xiàn)鋼桁架拱橋的高質(zhì)量參數(shù)化設計和高效率協(xié)同設計。
　　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作為指標表征性能信息的方法，并應用于背景工程。以關(guān)鍵構(gòu)造拱鉸的技術(shù)設計為例，采用基于BIM的三維結(jié)構(gòu)設計方法，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表征拱鉸性能差異信息。通過拱鉸的應用實踐，進一步體現(xiàn)BIM信息組織需同時面向結(jié)構(gòu)實體和結(jié)構(gòu)性能的特點。