基于BIM技术的地铁盾构通用管片精细化建模及排版应用研究

发布时间：2021-02-08 12:02

　　盾构法具有施工速度快、对周围环境影响小等优势,已成为城市地铁建设的首要方式。通用管片自身具有一定楔形量,可以通过不同点位拼装组合实现对隧道设计轴线DTA的拟合,近年来被广泛应用于地铁盾构隧道衬砌工程。但是仍存在通用管片施工选点困难、成环隧道轴线偏离设计轴线过大等问题,依靠传统的人工纠偏调整效率低且易导致人为误差。BIM技术强大的信息化、可视化功能可以有效辅助管片排版选点以及保证管片成环质量,将BIM技术优势与盾构隧道通用管片拼装工作结合,指导管片顺利拼装,成为当前通用管片排版研究的重点。本文主要针对地铁盾构通用管片的特征,应用解析几何方法并结合BIM三维建模技术,对通用管片精细化建模及排版应用进行研究。主要内容如下:（1）应用解析几何方法进行坐标解算。针对隧道设计轴线常用的直线、圆曲线和缓和曲线三种线形,设置坐标系建立方程解算不同里程下DTA坐标。根据通用管片不同拼装形式,建立坐标系试算不同点位管片环中心位置,并推导出坐标计算公式。（2）运用最小二乘法和枚举法对通用管片进行选点与纠偏。计算对应里程下DTA坐标与试算点坐标的拟合偏差,选择偏差最小的拼装姿态。基于通用管片封顶块位置拼装要求... 

【文章来源】：河南工业大学河南省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 国内外研究中的不足
    1.3 研究内容、方法与技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 技术路线
2 BIM工具软件及盾构管片排版方法
    2.1 BIM工具软件
        2.1.1 Revit系列软件功能
        2.1.2 Civil3D设计软件
    2.2 盾构隧道管片排版方法
        2.2.1 盾构管片
        2.2.2 管片拼装形式
        2.2.3 管片衬砌形式
        2.2.4 管片施工轴线控制
    2.3 BIM技术在通用管片排版应用中的可行性分析
        2.3.1 地铁盾构隧道通用管片排版施工中存在的问题
        2.3.2 BIM技术在地铁盾构隧道管片施工排版中的应用优势
    2.4 本章小结
3 盾构隧道通用管片拟合排版
    3.1 隧道设计轴线三维坐标计算
        3.1.1 平面线形上直线段的坐标计算
        3.1.2 平面线形上圆曲线段的坐标计算
        3.1.3 平面线形上缓和曲线的坐标计算
    3.2 通用管片排版设计及纠偏
        3.2.1 通用管片坐标计算
        3.2.2 通用管片点位优选
        3.2.3 通用管片动态纠偏
    3.3 本章小结
4 基于BIM技术的通用管片精细化建模
    4.1 盾构隧道通用管片建模
        4.1.1 通用管片详情
        4.1.2 建立管片实体模型
        4.1.3 设置管片族参数
    4.2 通用管片模型参数化设置
        4.2.1 设置自适应点及参数
        4.2.2 关联环形管片组合模型
    4.3 盾构隧道BIM模型建立
        4.3.1 Civil3D绘制盾构隧道设计轴线
        4.3.2 完成隧道模型拼接建模
    4.4 本章小结
5 工程实例应用
    5.1 工程概况
        5.1.1 通用管片
        5.1.2 通用管片拼装偏差
    5.2 区间隧道通用管片建模
        5.2.1 管片模型建模
        5.2.2 绘制隧道设计轴线
        5.2.3 排版选点与管片模型拼装
    5.3 模型应用效果分析
        5.3.1 管片模型优化
        5.3.2 改进成环隧道模型
        5.3.3 指导管片拼装施工
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM技术的通用管片精细化建模及应用[J]. 陈桂香,徐晨,张文萃,李明月.  施工技术. 2019(04)
[2]基于Civil 3D公路运行速度BIM对象模型的研发与应用[J]. 张兴宇,杨宏志.  公路. 2019(02)
[3]一种基于BIM技术的隧道参数化建模方法[J]. 庞思雨,张弛.  隧道建设(中英文). 2018(S2)
[4]BIM技术在地铁车站施工信息化中应用研究[J]. 吴福居,林金华.  公路. 2019(01)
[5]BIM技术在我国建筑行业的应用及发展前景[J]. 王宝令,陈娜,吕贺.  沈阳建筑大学学报(社会科学版). 2018(05)
[6]基于建筑信息模型的建筑多专业协同设计流程分析[J]. 王巧雯,张加万,牛志斌.  同济大学学报(自然科学版). 2018(08)
[7]基于BIM技术的三维公路模型设计探讨[J]. 孙建诚,蒋浩鹏,朱双晗.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2019(01)
[8]标准环+转弯环的双面楔形盾构管片排版技术研究[J]. 刘欣,刘鑫,柳宪东.  隧道建设(中英文). 2018(05)
[9]基于Revit与Civil3D的桥轨一体化BIM建模方法研究[J]. 李泽宇,韩峰.  铁路计算机应用. 2018(05)
[10]基于BIM技术的复杂立交桥协同设计[J]. 宋福春,谢利斌,李孟臣,刘鉴霆,张国强.  沈阳工业大学学报. 2018(06)

硕士论文
[1]基于BIM技术的桥梁快速建模方法研究[D]. 柳龙.石家庄铁道大学 2018
[2]基于Revit综合管廊三维建模二次开发应用研究[D]. 马浩.西安工业大学 2018
[3]基于BIM的地铁盾构管片设计研究[D]. 楚成亮.西南交通大学 2018
[4]BIM技术在装饰工程中的应用研究[D]. 麻倬领.河南工业大学 2018
[5]基于BIM技术的隧道参数化建模与应用研究[D]. 张恺韬.西南交通大学 2018



本文编号：3023889