梁式桥BIM参数化正向设计的研究与应用
发布时间：2021-06-10 18:00
随着建筑信息化的推进,我国工程行业设计领域的信息化程度也在逐年提高,三维设计所谓大势所趋。BIM技术的引入使得房建领域的设计阶段已在BIM正向三维设计取得诸多成果,相比之下,同样作为基础设施的桥梁工程领域的设计信息化亟待发展。本文以桥梁的基础体系——梁式桥为研究载体,以BIM思想探究三维正向设计模式的应用。通过调查实践、文献研究等方法总结出目前梁式桥在三维正向设计中存在如下问题亟待解决:通用性高的三维设计软件与桥梁专业匹配度不高导致直接进行三维建模时,效率低且模型准确性与可实施性得不到保证;BIM模型与结构设计软件之间的信息无法互通,导致设计过程需重复建模;三维正向设计所包含的各项设计信息全面且繁多,设计成果输出时易造成输出混乱、输出不全面等问题,设计阶段作为工程建造周期的初始端,信息整理和信息输出直接关系到整个工程全生命周期的信息化程度。针对以上问题,本文主要运用参数化设计的理念做以下方面的研究:（1）参照二维设计规则,遵循正向三维设计思想,结合目前三维设计中存在的难点,多方面对比,选择目前性价比较高且适合于梁式桥设计研究的三维设计软件组合,并提出BIM正向三维设计模式的流程图及每一...
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线
第2章梁式桥正向设计应用模式分析16时，也对信息进行集中收集与管理，从而逐步实现建筑信息化的目标，具体流程图如图2-3所示。广义参数化设计是将工程本身以函数过程的数据方式表现出来，通过修改函数的输入值，联动设计工程，得到可控的设计结果，实现设计过程的自动化[45]。实现整个设计过程中，函数的表达，即参数与工程之间的关系尤为重要，不仅要实现准确的联动与控制，还要满足规范需求。控制设计结果的参数包括设计可变参数和自动固定参数。就本课题研究而言，参数化设计的本质是通过函数表达系统，在可变参数的作用下，系统能够保持设计成果的有效输出，维持参数与模型成果的共存、协调的关系，且保证参数、模型、数据之间的可逆性。（2）参数化设计的意义参数化设计相对于传统设计更多的借助了计算机程序，从根本上提高了自动化程度，并且巧妙借助程序辅助重复工作，解放了生产力，因而设计效率大大提高。参数化设计符合BIM技术的可视化和协调性等优势，是基于BIM正向设计应用模式的最佳实现方法。除此之外，参数化设计的理念与现代设计新思想相契合，也是未来设计行业的精髓。2.3.2确定参数化软件（1）参数化软件的要求BIM技术在桥梁工程领域的应用绝大多数为2.1.2节所提到的二维应用模式，众所周知，正向设计应用模式是BIM应用的终极目标，根据文献与实践法相结合，研究发现之所以正向设计模式很大程度上还停留在概念阶段，没有得到有效的推广和应用，参数图2-3参数化设计实施说明Fig.2-3Implementationdescriptionofparametricdesign
第2章梁式桥正向设计应用模式分析19用角度标注表示、可见性用是与否的布尔值表示等等。程序控制参数：程序控制参数包括两部分，第一部分是Revit平台参数，参数变化可以在Revit控制，借助程序dynamo程序的目标是为了信息提龋以上内容提到，所有参数选择族参数，又结合具体研究载体，桥梁类模型的同一族类型模型重复放置率低，因此直接选择族参数的实例参数。Dynamo程序提取必要的实例参数之后，该参数的改变会受Revit和dynamo两端同时控制，且两个控制端与模型互相关联，同时dynamo可以将该参数的信息进行有序整理、输出等编辑。第二部分是dynamo平台参数，该参数在起源在dynamo平台端，Revit端无法控制。例如预应力钢筋的弧形弯折区的参数化弧线半径由dynamo程序生成。参数类型之间的表达如图2-4所示.2.4dynamo平台概述2.4.1dynamo的基本结构Revit2016及以上版本中Dynamo作为Revit系统的内置插件，但Dynamo是一款可以独立运行的软件，通过可视化编程驱动生成几何图形或进行数据处理。既是可以独立运行的软件，那么dynamo包括参数程序控制平台和三维几何形体展示平台，在Revit中运行dynamo时，参数控制平台通过节点程序或脚本语言，不仅可以控制dynamo的三维平台，还可以控制Revit平台的模型和信息，逻辑关系如图2-5所示。图2-4参数类型表达Fig.2-4Relationshipofparametertypes
【参考文献】：
期刊论文
[1]建筑BIM参数化技术在异形曲面幕墙设计与施工中的应用[J]. 佟克龙. 广东土木与建筑. 2020(02)
[2]基于BIM技术的市政道路桥梁设计探究[J]. 陈强. 工程建设与设计. 2020(02)
[3]BIM技术在建筑设计阶段的正向设计应用探索[J]. 曾旭东,周鑫,张磊. 西部人居环境学刊. 2019(06)
[4]基于物资编码体系的BIM构件库管理方法研究[J]. 李鑫生,郑七振,袁云刚,吴露方,高子健,屈蔷. 建设科技. 2020(01)
[5]基于BIM参数化在桥梁工程设计阶段应用初探[J]. 杜一丛,王亮. 建筑结构. 2019(S2)
[6]浅析Rhino技术在机械设计制造中的应用[J]. 韩超群,张鹏. 中国设备工程. 2019(19)
[7]BIM技术在大型立交工程的应用研究[J]. 何则干,黄福杰,张为民. 公路. 2019(02)
[8]BIM+VR道路设计系统技术特点及应用现状[J]. 涂圣文,杨柳,姚常伟. 公路. 2019(02)
[9]基于Civil3D的BIM路线全自动识别与生成技术[J]. 徐小奇,黄晓明. 山西建筑. 2019(05)
[10]BIM技术在铁路40 m简支梁设计中的应用[J]. 潘永杰,苏永华,魏乾坤,贾王育,郭维. 铁道建筑. 2019(01)
硕士论文
[1]基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D]. 曲强龙.北京交通大学 2019
[2]基于BIM的预应力变截面连续梁桥参数化设计与应用[D]. 陈皓翔.广州大学 2019
[3]预应力砼连续刚构桥部分转体施工与BIM技术应用[D]. 吴笛.华中科技大学 2019
[4]双转体连续梁施工BIM技术应用及结构有限元分析[D]. 李洪涛.青岛理工大学 2018
[5]基于Bentley市政快速路BIM正向设计应用研究[D]. 张斌.青岛理工大学 2018
[6]空间曲线变截面桥梁设计中的BIM技术应用研究[D]. 尹长春.大连交通大学 2018
[7]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
[8]桥梁建设期BIM技术研究[D]. 闫振海.交通运输部公路科学研究所 2017
本文编号：3222861
【文章来源】：北京建筑大学北京市
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文技术路线
第2章梁式桥正向设计应用模式分析16时，也对信息进行集中收集与管理，从而逐步实现建筑信息化的目标，具体流程图如图2-3所示。广义参数化设计是将工程本身以函数过程的数据方式表现出来，通过修改函数的输入值，联动设计工程，得到可控的设计结果，实现设计过程的自动化[45]。实现整个设计过程中，函数的表达，即参数与工程之间的关系尤为重要，不仅要实现准确的联动与控制，还要满足规范需求。控制设计结果的参数包括设计可变参数和自动固定参数。就本课题研究而言，参数化设计的本质是通过函数表达系统，在可变参数的作用下，系统能够保持设计成果的有效输出，维持参数与模型成果的共存、协调的关系，且保证参数、模型、数据之间的可逆性。（2）参数化设计的意义参数化设计相对于传统设计更多的借助了计算机程序，从根本上提高了自动化程度，并且巧妙借助程序辅助重复工作，解放了生产力，因而设计效率大大提高。参数化设计符合BIM技术的可视化和协调性等优势，是基于BIM正向设计应用模式的最佳实现方法。除此之外，参数化设计的理念与现代设计新思想相契合，也是未来设计行业的精髓。2.3.2确定参数化软件（1）参数化软件的要求BIM技术在桥梁工程领域的应用绝大多数为2.1.2节所提到的二维应用模式，众所周知，正向设计应用模式是BIM应用的终极目标，根据文献与实践法相结合，研究发现之所以正向设计模式很大程度上还停留在概念阶段，没有得到有效的推广和应用，参数图2-3参数化设计实施说明Fig.2-3Implementationdescriptionofparametricdesign
第2章梁式桥正向设计应用模式分析19用角度标注表示、可见性用是与否的布尔值表示等等。程序控制参数：程序控制参数包括两部分，第一部分是Revit平台参数，参数变化可以在Revit控制，借助程序dynamo程序的目标是为了信息提龋以上内容提到，所有参数选择族参数，又结合具体研究载体，桥梁类模型的同一族类型模型重复放置率低，因此直接选择族参数的实例参数。Dynamo程序提取必要的实例参数之后，该参数的改变会受Revit和dynamo两端同时控制，且两个控制端与模型互相关联，同时dynamo可以将该参数的信息进行有序整理、输出等编辑。第二部分是dynamo平台参数，该参数在起源在dynamo平台端，Revit端无法控制。例如预应力钢筋的弧形弯折区的参数化弧线半径由dynamo程序生成。参数类型之间的表达如图2-4所示.2.4dynamo平台概述2.4.1dynamo的基本结构Revit2016及以上版本中Dynamo作为Revit系统的内置插件，但Dynamo是一款可以独立运行的软件，通过可视化编程驱动生成几何图形或进行数据处理。既是可以独立运行的软件，那么dynamo包括参数程序控制平台和三维几何形体展示平台，在Revit中运行dynamo时，参数控制平台通过节点程序或脚本语言，不仅可以控制dynamo的三维平台，还可以控制Revit平台的模型和信息，逻辑关系如图2-5所示。图2-4参数类型表达Fig.2-4Relationshipofparametertypes
【参考文献】：
期刊论文
[1]建筑BIM参数化技术在异形曲面幕墙设计与施工中的应用[J]. 佟克龙. 广东土木与建筑. 2020(02)
[2]基于BIM技术的市政道路桥梁设计探究[J]. 陈强. 工程建设与设计. 2020(02)
[3]BIM技术在建筑设计阶段的正向设计应用探索[J]. 曾旭东,周鑫,张磊. 西部人居环境学刊. 2019(06)
[4]基于物资编码体系的BIM构件库管理方法研究[J]. 李鑫生,郑七振,袁云刚,吴露方,高子健,屈蔷. 建设科技. 2020(01)
[5]基于BIM参数化在桥梁工程设计阶段应用初探[J]. 杜一丛,王亮. 建筑结构. 2019(S2)
[6]浅析Rhino技术在机械设计制造中的应用[J]. 韩超群,张鹏. 中国设备工程. 2019(19)
[7]BIM技术在大型立交工程的应用研究[J]. 何则干,黄福杰,张为民. 公路. 2019(02)
[8]BIM+VR道路设计系统技术特点及应用现状[J]. 涂圣文,杨柳,姚常伟. 公路. 2019(02)
[9]基于Civil3D的BIM路线全自动识别与生成技术[J]. 徐小奇,黄晓明. 山西建筑. 2019(05)
[10]BIM技术在铁路40 m简支梁设计中的应用[J]. 潘永杰,苏永华,魏乾坤,贾王育,郭维. 铁道建筑. 2019(01)
硕士论文
[1]基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D]. 曲强龙.北京交通大学 2019
[2]基于BIM的预应力变截面连续梁桥参数化设计与应用[D]. 陈皓翔.广州大学 2019
[3]预应力砼连续刚构桥部分转体施工与BIM技术应用[D]. 吴笛.华中科技大学 2019
[4]双转体连续梁施工BIM技术应用及结构有限元分析[D]. 李洪涛.青岛理工大学 2018
[5]基于Bentley市政快速路BIM正向设计应用研究[D]. 张斌.青岛理工大学 2018
[6]空间曲线变截面桥梁设计中的BIM技术应用研究[D]. 尹长春.大连交通大学 2018
[7]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
[8]桥梁建设期BIM技术研究[D]. 闫振海.交通运输部公路科学研究所 2017
本文编号：3222861
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