BIM技术在异形钢结构桥梁设计中的应用实践.pdf
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1、BIMBIM技术在异形钢结构桥梁设计中的应用实践技术在异形钢结构桥梁设计中的应用实践 -淮海路京杭运河大桥淮海路京杭运河大桥 中设设计集团中设设计集团 2017.072017.07 提纲提纲 一,项目概况 二,项目特点 三,BIM在设计中应用 四,设计成果 五,BIM设计总结 一、项目概况一、项目概况 淮安市京杭运河淮海路大桥主桥位于淮安市市中心淮海路,跨越京杭运河,因此景观要求较高,通过前期方案比选及初步设计论证,施工图最终采用圆塔形独塔双索面斜拉桥,主桥跨径组合为152+90m,桥宽38m,塔高74.5m。二、项目特点二、项目特点 钢塔造型异型:由椭圆和圆组成的断面,在纵向拉伸20m产生桥
2、塔主受力结构,另外桥塔还带有一个71m长的异形塔翼板,全部是异型钢结构,采用传统的二维方法几乎无法设计。二、项目特点二、项目特点 结构受力复杂:由于桥塔存在纵向20m的错位,斜拉索产生一个扭正的趋势,因此产生了巨大的弯矩剪力,各节点均需要采用实体模型进行空间分析确定受力,而实体建模如果采用常规的建模手段工作量将会十分巨大,甚至无法完成。塔底最大弯矩 435226KN.m 最大剪力 11823KN 最大轴力 67948KN 二、项目特点二、项目特点 交错的关系:塔和塔翼板的连接,塔内钢锚箱,塔翼板和梁的相对关系,梁和塔的固结段等都因为桥塔和塔翼板异型的造型而变得十分复杂,采用传统的二维设计方法要
3、表达清楚十分困难。塔壁板塔壁板 塔翼板塔翼板壁板壁板 二、项目特点二、项目特点 施工要求高:为保持桥塔的曲面造型,如果在设计阶段没有良好的整体控制方案,仅靠加工厂的工艺措施,很难达到外形的圆顺。正视图 俯视图 车视图 二、项目特点二、项目特点 该项目设计非常复杂,采用传统的二维设计方法无法完成设计任务,为了保证设计质量,引入了BIM技术对全桥钢结构进行设计。本项目设计引入BIM目的:1,快速建模,并可以后期重复利用,提高设计效率;2,完整建立空间钢结构,准确表达设计意图;3,解决曲面展开问题,准确得到钢板平面大样;4,避免结构碰撞或者施工空间不足无法施工;5,为曲面钢板加工提供加工方案,提高产
4、品质量;6,采用二维图纸表达复杂几何图形。三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 BIM 设计BIM实施计划表 三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 调研 软件 实施项目 三维建模 建模精度 骨架 模板 特殊节点单独设计 计算 三维模型接口 根据计算结果修改模型 成果 图纸标准 图纸模板 图纸组成 BIM建模软件选取 三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 软件软件 Autodesk公司的公司的Revit Dassault公司的公司的CATIA Bentley建筑、结构和建筑、结构和设备系列设备系列 特点 在民用建筑市场借助AutoCAD
5、的天然优势,有相当不错的市场表现。全球最高端的机械设计制造软件,在航空、航天、汽车等领域具有接近垄断的市场地位。Bentley产品在工厂设计(石油、化工、电力、医药等)有优势。优点 占有率高,与其他专业对接方便。对于异型复杂结构,大型结构表现出色。缺点 针对建筑业开发,对于复杂桥梁表现不尽人意。软件价格昂贵,与传统cad思路不同,上手难度大。选用制造业普遍采用的CATIA软件作为本项目BIM实施软件。建模精度,BIM建模LOD(Level of Development)标准 三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 LOD标准标准 LOD 100 Conceptual概念化 等
6、同于概念设计,此阶段的模型通常为表现建筑整体类型分析的建筑体量,分析包括体积,建筑朝向,每平方造价等等。LOD 200 Approximategeometry 近似构件(方案及扩初)等同于方案设计或扩初设计,此阶段的模型包含普遍性系统包括大致的数量,大小,形状,位置以及方向。LOD200模型通常用于系统分析以及一般性表现目的。LOD 300 Precise geometry精确构件(施工图及深化施工图)模型单元等同于传统施工图和深化施工图层次。此模型已经能很好地用于成本估算以及施工协调包括碰撞检查,施工进度计划以及可视化。LOD 400 Fabrication加工 此阶段的模型被认为可以用于模
7、型单元的加工和安装。此模型更多的被专门的承包商和制造商用于加工和制造项目的构件包括水电暖系统。LOD 500 最终阶段的模型表现的项目竣工的情形 模型将作为中心数据库整合到建筑运营和维护系统中去。LOD 500模型将包含业主BIM提交说明里制定的完整的构件参数和属性。本项目是施工图阶段,包含了所有成桥时的构件信息,相当于LOD300的模型。可以继续添加加工,施工阶段的数据信息,成为LOD400,LOD500的信息模型。参数化的建模,设计就是根据计算结果调整再重新计算的反复优化的过程,建立的模型是靠参数驱动的,模型的调整变得更快捷,从而可以让设计人员更专注于设计本身,而不是画大量的时间在改图上。
8、标准段箱梁结构 三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 参数化的建模,设计优化就是根据计算结果调整再重新计算的反复,建立的模型是靠参数驱动的,模型的调整变得更快捷,从而可以让设计人员更专注于设计本身,而不是画大量的时间在改图上。三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 塔底底座 参数化的建模,设计优化就是根据计算结果调整再重新计算的反复,建立的模型是靠参数驱动的,模型的调整变得更快捷,从而可以让设计人员更专注于设计本身,而不是画大量的时间在改图上。三、三、BIMBIM技术在设计中的应用技术在设计中的应用 塔底底座 参数化的建模,设计优化就是根据计算结果调整再重
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- 关 键 词:
- BIM 技术 异形 钢结构 桥梁 设计 中的 应用 实践