BIM技术在潮白河特大斜拉桥梁工程的建造技术应用研究
发布时间：2020-11-05 19:05
当前,建筑信息化技术(Building Information of Model)在建筑行业受到了越来越多的关注。信息化技术在制造业等相关领域的广泛应用极大地提高了生产效率,而建筑行业为粗放型、浪费型行业,因此将BIM技术引入到建筑行业有助于将建筑行业打造成为资源节约型、精细化行业。在桥梁工程领域,BIM技术可应用于桥梁设计、施工以及运维等阶段的,本文以潮白河大桥为实例,将从以下几个方面来展开研究:(1)本文首先总结了不同的BIM核心建模软件的优势与不足,探讨了BIM与项目建设单位、总承包商、设计方、物业方等单位的关联性,并总结了BIM技术的特点。(2)将BIM核心建模软件与桥梁工程相结合,探讨了BIM技术在其不同阶段的应用。本文对设计阶段进行参数化建模、模型计算、工程量计算的应用过程和施工阶段进行进度(4D)模拟、碰撞检查、可视化以及BIM+VR技术的应用流程进行了研究,同时探索了运维阶段对桥梁数据信息数据进行收集与分析的应用方法。(3)本文以潮白河特大斜拉桥工程为实例,研究并总结了在Revit平台中创建桥梁模型的思路框架、“上部结构+下部结构”的建模方法以及复合预应力钢筋在Dynamo软件中可视化编程的建模方法,建立了桥梁整体模型。(4)本文利用桥梁有限元分析软件Midas/Civil对潮白河斜拉桥梁进行主梁、索塔、桥墩以及桥梁的支架内力验算。并研究了在不同荷载工况下桥梁稳定性中的线性稳定系数与非线性稳定系数哪个更易达到要求。通过分析动力特性在不同阶段对桥梁周期时间的变化规律,本文研究了在动力特性分析中,不同模态下斜拉桥的应力极值点主要分布在桥梁的哪些部位与斜拉桥的自振特性表现形式。(5)本文探讨了BIM技术在桥梁项目运营维护层面的深度应用,在潮白河特大斜拉桥模型和监控数据的基础上构建了桥梁运维管理系统平台,为桥梁的养护维修工作提供便利,借此给桥梁运维实践提供经验借鉴和启发。最后,针对BIM技术在桥梁项目工程的应用中出现的一些问题,本文提出了优化建议,希望为桥梁工程研究领域提供有益的参考。
【学位单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.4;U448.27
【部分图文】：
桥梁是国家的大动脉，将助力城市的升级规划。政府倡导的“一带一在未来也将使中国建筑企业的身影出现在更多投资规模大、建设周期长的全项目中。发展较为成熟的建筑行业与广阔的市场给建筑企业带来机遇的同时，也带。目前，国内桥梁行业一直采取粗放型、劳动密集型的发展模式，传统的桥造过程需要设计人员不断地修改图纸并人工核算工程量，在桥梁的寿命周期失较大，导致工程项目管理人员工作强度大且效率低下，给设计方、施工方带来巨大的挑战。因此，施工阶段的现场通常显得混乱无序，极其容易造成全问题和工程的质量问题。随着人口红利的逐渐消失，传统的桥梁模式慢慢应目前的发展阶段，国内建筑业不得不通过改革来适应世界潮流的发展。此息模型（Building Information Modeling）技术的出现给桥梁工程带来了全新的过对桥梁进行全阶段的安全信息管理，为建筑行业信息化提供了实践操作的前 BIM 技术大多应用于房建工程中，在桥梁工程领域应用较少，故而发展。BIM 技术可以优化桥梁工程的项目建造流程，减少信息损失，保障施工质工程项目带来巨大的经济效益和社会效益。
个阶段 BIM 技术的应用实现过程，结合桥梁工程项目实例的不同阶段对 BIM 的应用进行具体的分析，包括：BIM 模型的参数化创建、模型计算、协同设计以及动态平面规划等，结合目前的虚拟现实、工程量统计、碰撞检测以及进度模拟等技术，实现特定的优化功能。运用 BIM 技术为桥梁工程项目在质量、安全、进度管理上带来经济效益。（3）利用 Midas/Civil 有限元分析软件，本文对桥梁进行模型计算分析，包括桥梁和桥梁支架的应力分析、桥梁的稳定性分析以及动力特性分析，研究桥梁的不同模态和频率下的状况。（4）针对桥梁工程在 BIM 基础上的建成后管理，利用相关监控方式收集桥梁的安全信息，搭建监控框架和建立安全信息管理平台，便于桥梁的运营维护管理。对我国工程信息数据化（BIM）未来的发展趋势做出展望，期望给从事相关方面的专业人士提供有益的参考。1.3.2 研究路线本文的技术路线如下图 1.2 所示。
第二章 基于 BIM 技术在桥梁工程全寿命周期的应用桥梁全寿命周期阶段包含：方案阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、竣工运维阶段等。方案阶段需要的基础数据有现状地形模型、桥梁方案模型、辅助方案比选、方案模型展示等；设计阶段需要的数据包含现状地形模型、桥梁设计精细模型、基于模型的桥梁出图、结构分析等；招投标阶段包含了 Civil3D 桥梁设计模型、Revit桥梁精细模型等；施工阶段包含了桥梁施工模型、施工措施模型、桥梁施工场地布置、施工过程受力安全分析、工程量清单、桥梁施工工艺、数字化施工（扫描、放样、3D打印）等；如下图 2.1 所示。下面笔者将对 BIM 核心建模软件进行探究，研究各个公司建模软件的优缺点、桥梁项目全寿命周期中各方 BIM 的联系以及 BIM 在桥梁项目中的应用。
【参考文献】
本文编号：2872049
【学位单位】：武汉轻工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.4;U448.27
【部分图文】：
桥梁是国家的大动脉，将助力城市的升级规划。政府倡导的“一带一在未来也将使中国建筑企业的身影出现在更多投资规模大、建设周期长的全项目中。发展较为成熟的建筑行业与广阔的市场给建筑企业带来机遇的同时，也带。目前，国内桥梁行业一直采取粗放型、劳动密集型的发展模式，传统的桥造过程需要设计人员不断地修改图纸并人工核算工程量，在桥梁的寿命周期失较大，导致工程项目管理人员工作强度大且效率低下，给设计方、施工方带来巨大的挑战。因此，施工阶段的现场通常显得混乱无序，极其容易造成全问题和工程的质量问题。随着人口红利的逐渐消失，传统的桥梁模式慢慢应目前的发展阶段，国内建筑业不得不通过改革来适应世界潮流的发展。此息模型（Building Information Modeling）技术的出现给桥梁工程带来了全新的过对桥梁进行全阶段的安全信息管理，为建筑行业信息化提供了实践操作的前 BIM 技术大多应用于房建工程中，在桥梁工程领域应用较少，故而发展。BIM 技术可以优化桥梁工程的项目建造流程，减少信息损失，保障施工质工程项目带来巨大的经济效益和社会效益。
个阶段 BIM 技术的应用实现过程，结合桥梁工程项目实例的不同阶段对 BIM 的应用进行具体的分析，包括：BIM 模型的参数化创建、模型计算、协同设计以及动态平面规划等，结合目前的虚拟现实、工程量统计、碰撞检测以及进度模拟等技术，实现特定的优化功能。运用 BIM 技术为桥梁工程项目在质量、安全、进度管理上带来经济效益。（3）利用 Midas/Civil 有限元分析软件，本文对桥梁进行模型计算分析，包括桥梁和桥梁支架的应力分析、桥梁的稳定性分析以及动力特性分析，研究桥梁的不同模态和频率下的状况。（4）针对桥梁工程在 BIM 基础上的建成后管理，利用相关监控方式收集桥梁的安全信息，搭建监控框架和建立安全信息管理平台，便于桥梁的运营维护管理。对我国工程信息数据化（BIM）未来的发展趋势做出展望，期望给从事相关方面的专业人士提供有益的参考。1.3.2 研究路线本文的技术路线如下图 1.2 所示。
第二章 基于 BIM 技术在桥梁工程全寿命周期的应用桥梁全寿命周期阶段包含：方案阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段、竣工运维阶段等。方案阶段需要的基础数据有现状地形模型、桥梁方案模型、辅助方案比选、方案模型展示等；设计阶段需要的数据包含现状地形模型、桥梁设计精细模型、基于模型的桥梁出图、结构分析等；招投标阶段包含了 Civil3D 桥梁设计模型、Revit桥梁精细模型等；施工阶段包含了桥梁施工模型、施工措施模型、桥梁施工场地布置、施工过程受力安全分析、工程量清单、桥梁施工工艺、数字化施工（扫描、放样、3D打印）等；如下图 2.1 所示。下面笔者将对 BIM 核心建模软件进行探究，研究各个公司建模软件的优缺点、桥梁项目全寿命周期中各方 BIM 的联系以及 BIM 在桥梁项目中的应用。
【参考文献】
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本文编号：2872049
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