基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制研究

发布时间：2020-08-29 08:44

　　预应力混凝土连续梁桥是桥梁工程中比较常见的一种桥型,多采用悬臂浇筑法施工,施工工序多且复杂,对施工过程的精确控制是提高施工质量与效率、确保运营阶段桥梁安全的关键。随着BIM的逐渐成熟,基于BIM的桥梁施工控制成为近年来BIM工程应用的方向之一。本文在全面分析BIM及预应力混凝土连续梁桥施工控制理论的基础上,以小清河特大桥主桥为工程对象,对基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制技术进行了研究。首先,初步提出了基于BIM的预应力混凝土连续梁桥构件分类和编码规则;建立了参数化的主梁、主墩、桩基、承台、支座等核心构件库,丰富了桥梁族库;根据各构件相对空间位置进行拼组,建立了小清河特大桥主桥BIM模型;为构件模型添加编码信息,并以构件编码为基础,利用Dynamo实现构件信息的批量录入,为BIM模型信息的快速录入提供了便捷方法。其次,为解决预应力混凝土连续梁桥0#块三向预应力筋碰撞问题,以小清河特大桥主桥为例,对BIM在预应力混凝土连续梁桥0#块三向预应力筋碰撞检查中的应用进行研究和分析。采用SOLIDWORKS和Revit分别建立了主梁0#块纵向、横向及竖向预应力筋BIM模型,而后导入Navisworks Manager中进行跨平台BIM模型的融合,利用Clash Detective功能实现了三向预应力筋的碰撞检查。碰撞检查结果表明三向预应力筋之间碰撞主要发生在纵向与竖向预应力筋之间,有900余处碰撞冲突点;通过将发现的碰撞冲突点提前进行调整,可有效避免在施工过程中0#块三向预应力筋的碰撞,提高了施工质量和效率。再次,研究并提出了一种BIM模型与有限元模型转换的方法。通过利用Dynamo插件结合Python语言提取Revit模型中构件参数信息并转换为MCT命令流,导入到Midas Civil中,实现了主梁混凝土 BIM模型与有限元模型之间的转换。在此基础上,将SOLIDWORKS建立的三向预应力筋BIM模型经过处理后,导出平弯和竖弯曲线DXF文件,并利用Midas Civil钢束形状生成器将导出的DXF文件转换为MCT命令流,实现了三向预应力筋BIM模型与有限元模型的转换。通过BIM模型快速建立有限元模型后,进行施工阶段仿真分析,计算施工过程中主梁应力和线形理论值,为施工控制提供指导,完成了 BIM与有限元分析一体化研究。最后,开发了基于Revit的预应力混凝土连续梁桥施工监控数据管理模块。结合Revit二次开发技术与C#语言,实现了对BIM模型中施工监控数据查看、提取和分析的功能。将该模块应用于小清河特大桥主桥施工监控中,实现了对主梁应力和线形监控数据更直观、高效地管理,通过对实测值与理论值进行分析,为桥梁施工控制提供指导。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U445.57
【部分图文】：

可扩展性,各专业,协作性

几何信息的详细程度叫做模型细度，用ＬＯＤ邋（ＬｅｖｅｌｏｆＤｅｔａｉｌ）表示【１２］，不同阶段逡逑ＢＩＭ模型的ＬＯＤ值也各不相同，通常在１００到５００之间，适用于项目全生命周期逡逑的不同阶段。如图１－２所示为某建筑物ＢＩＭ模型从设计阶段到施工阶段模型深化逡逑和信息扩展的过程。逡逑？ｉｔ逦＼逡逑ｄｌ嶙逡逑图１－２信息的可扩展性逡逑Ｆｉｇ．邋１－２邋Ｓｃａｌａｂｉｌｉｔｙ邋ｏｆ邋ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ逡逑（５）协作性逡逑ＢＩＭ技术的出现为多专业协同设计提供了可能，建筑、结构、机电专业工程逡逑师得以在同一平台协同设计，提高各专业工程师的沟通协调效率，避免“信息孤岛”逡逑现象的产生。ＢＩＭ技术提供的虚拟三维设计平台可以将各专业模型整合到一起，逡逑图丨－３各专业之间的协作性逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ邋ｂｅｔｗｅｅｎ邋ｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎｓ逡逑４逡逑

施工模拟,碰撞检查,建设阶段,协作性

进行碰撞检查，提前发现问题消除碰撞的产生。ＢＩＭ的协作性还体现在允许项目逡逑所有参与方共同参与到项目从概念设计到拆除的所有建设阶段，充分有效地交流逡逑保证了建筑整个生命周期信息流动的通畅，如图１－３所示。逡逑（６）

软件,碰撞检查,建设阶段,协作性

【参考文献】