桥梁BIM模型中结构计算信息的生成与转换

发布时间：2020-03-29 02:00

【摘要】：建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)被业界誉为近三十年来建筑工程领域内影响最大的一次技术革命,并成为近年来各种新技术整合及相关软件开发的热点,国内桥梁工程界对于BIM技术的研究起步较晚但发展和推广势头迅猛,但当前BIM软件中尚未实现BIM模型与结构计算模型的整合,而二者的信息共享与转换是实现BIM与桥梁结构计算模型无缝衔接的重要环节,因此有必要展开研究与开发。本文以在建的一座上承式拱桥为例,对BIM参数化设计、桥梁BIM模型中结构计算信息的生成与转换等进行应用研究与开发,主要内容如下:(1)梳理总结了BIM技术国内外研究现状,阐述了BIM技术的基本理念和特征,针对桥梁工程BIM技术的特点指出其与房屋建筑工程BIM技术应用的不同侧重点,对比了BIM相关软件并最终选择Rhino软件进行三维建模。(2)提出基于BIM技术桥梁工程参数化设计的思路、方法和优势,针对性的阐述了Grasshopper参数化设计原理和使用方法,通过Grasshopper参数化插件编写可视化逻辑算法建立了上承式拱桥主要构件的参数化模型。(3)提出了一种BIM参数化模型中结构计算信息生成与转换的方法,通过GHPython脚本代码编辑器二次开发了7个新的运算器实现了BIM参数化模型与ANSYS,Midas/Civil模型之间的生成与转换。(4)将以上成果应用于实际工程,建立了依托项目下牢溪上承式拱桥的参数化模型,并以拱肋计算为例,使用本文实现的BIM模型与Midas/Civil模型共享的方法生成计算模型完成主拱的结构计算。最后给出一些BIM技术在施工管理的应用来展示BIM参数化设计模型的通用性。
【图文】：

图 2-1 BIM 软件类型汇总以看出想要实现 BIM 技术，必须依靠 BIM 三维建所有 BIM 软件的核心位置，很多人了解 BIM 技术也下图给出了常用的几款 BIM 三维建模软件。BentleyBentleyArchitectureBentleyStructuralBentley BuildingMechanicalNemetschekGraphisoftArchiCADALLPLANVector worksGeeskvittecturevitcturalvitEP

（a） Rhino 启动界面 （b） Rhino 多窗口建模界面图 3-1 Rhino 软件界面Grasshopper（以下简称 GH）是一款在 Rhino 三维建模软件平台下运行的参数化建模插件。它通过可视化的算法流程可以完整记录整个模型的建模逻辑，，从而达到通过改变参数或者建模逻辑中的部分思路就可以改变整个参数化模型。这就实现了建模逻辑和建模过程相结合，通过调整 GH 相关参数改变模型形态。GH 是基于“生成算法（Generative Algorithms）”的参数化插件[62]，GH 运行的机制是利用运算器存储数据和处理数据，将运算器封装用连接线连接起来，形成可视化逻辑算法来实现参数化模型的建立和控制。它的原理是以数据连接和运算模块为基础的生成设计，是与 Rhino 软件紧密结合的可视化算法编辑器，也可以说是一个可视化脚本编辑器[63]。GH 可视化的编程方式降低了使用门槛，GH 将算法打包成运算器（又称电池），
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U442

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 蒋佳宁;吴雄;黄义雄;;基于BIM技术常用软件的应用分析及展望[J];福建建筑;2015年01期

2 田云峰;祝连波;;基于三维激光扫描和BIM模型在桥梁施工阶段质量管理中的研究[J];建筑设计管理;2014年08期

3 赵正飞;肖浪;彭湃;原白梅;邓秀岩;;BIM理念在工程建设领域的应用研究[J];工业建筑;2014年S1期

4 任小妮;;推动工程建设全生命周期BIM应用——2014 Bentley协同设计主题研讨会侧记[J];中国勘察设计;2014年07期

5 刘杰;马润平;胥润东;;BIM技术在摩洛哥布里格里格河谷斜拉桥中的应用[J];铁路技术创新;2014年02期

6 董凤翔;;BIM技术在高速铁路设计中的应用——西部某高速铁路三维设计[J];工程质量;2014年02期

7 龙腾;唐红;吴念;袁凤英;;BIM技术在武汉某高架桥工程施工中的应用研究[J];施工技术;2014年03期

8 于千惠;肖汝诚;;参数化在桥梁初步设计中的应用[J];上海公路;2013年04期

9 赵昂;;ArchiCAD软件的优势[J];土木建筑工程信息技术;2013年02期

10 李红学;郭红领;高岩;刘文平;韦笑美;;基于BIM的桥梁工程设计与施工优化研究[J];工程管理学报;2012年06期

相关会议论文 前2条

1 孙伟;安学才;;基于BrIM的桥梁建模技术及其应用[A];中国公路学会计算机应用分会2010年学术年会论文集[C];2010年

2 葛松培;孙红三;;建筑业信息技术应用新概念——BIM[A];计算机技术在工程建设中的应用——第十二届全国工程建设计算机应用学术会议论文集[C];2004年

相关硕士学位论文 前10条

1 姚小龙;参数化设计下建筑形态生成研究[D];武汉纺织大学;2017年

2 李小玲;基于建筑信息模型的结构健康监测可视化研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

3 汪逊;节段预制拼装桥梁的建筑信息模型（BIM）关键技术研究[D];东南大学;2016年

4 张亚婷;基于BIM的特大悬索桥施工管控平台研究与应用[D];重庆大学;2016年

5 于智光;参数化设计在景观桥梁工程中的应用研究[D];东南大学;2016年

6 李科;城市钢管混凝土拱桥加固技术研究[D];西南交通大学;2015年

7 汪彬;建筑信息模型（BIM）在桥梁工程上的应用研究[D];东南大学;2015年

8 邹阳;桥梁信息模型（BrIM）在设计与施工阶段的实施框架研究[D];重庆交通大学;2014年

9 杨东旭;基于BIM技术的施工可视化应用研究[D];华南理工大学;2013年

10 洪磊;BIM技术在桥梁工程中的应用研究[D];西南交通大学;2012年

本文编号：2605259