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桥梁工程BIM正向设计——提升工程品质,夯实BIM全周期应用基础

日期:2021-02-03  |  作者:百高集团  |  来源:


现阶段,BIM技术在部分桥梁设计项目上的应用,是先设计好二维图纸、再建立三维模型,这种方式既发挥不了BIM技术的优势,又增加了设计人员的工作量。集团从2016年开始,就逐步在钢结构异形桥、特大桥及典型中小桥等工程中开展基于BIM技术三维正向设计的实践与探索,已积累丰富的项目经验。


01 淮安京杭运河淮海路大桥——省内首个采用BIM正向设计的钢结构异形桥


淮安市京杭运河淮海路大桥,主桥跨越京杭运河,景观要求高。该桥采用圆塔形独塔双索面斜拉桥,主桥跨径组合为152+90m,桥宽38m,塔高74.5m,桥塔造型曲面异型、空间关系复杂、施工要求高,用二维图纸难以表达,项目组通过三个月夜以继日的攻关,首次将三维设计技术在项目中落地应用。



参数化建模


设计是一个反复调整优化的过程,后期修改的时间长、工作量大。基于CATIA软件建立参数化模型,通过修改模型参数驱动模型变化,来实现模型的快速调整,缩短修改时间,提高工作效率,使设计人员专注于设计本身。


项目参数化设计


可视化设计


利用BIM技术的三维可视化特点,可直观展示构件间的空间位置关系,同时,针对复杂节点施工建设方案进行讨论和模来确定最佳施工方案。



淮安京杭运河淮海路大桥已于2019年6月28日建成通车,被誉为“淮上明珠”,今年在淮安举办的中央电视台中秋晚会上,作为淮安市地标性建筑频频亮相。



02 浦仪公路跨江大桥—国内最先采用BIM正向设计的特大桥梁


浦仪公路跨江大桥为独柱形钢塔双索面分离式钢箱梁斜拉桥,主跨500m,桥宽54.4m,塔高166m,大桥采用全钢设计,构件众多,局部细节构造复杂;设计周期短。



参数化设计


基于“骨架+构件库”快速组装构件模型,迅速将模型细化至施工级别,模型精度达到LOD 300,方便后期基于模型的建设方案讨论和修改。


钢箱梁参数化设计


钢塔锚箱参数化设计


构件设计优化


基于BIM技术的三维可视化优势,直观地掌握设计成果的可实施性,并在原有设计成果之上进行优化,将施工期的难点前置。与传统设计相比,几乎不存在构造冲突。


加劲肋布置优化图


千斤顶张拉空间优化


03 京沪高速改扩建工程—省内首次大规模采用BIM正向设计的典型中小桥梁


京沪高速改扩建工程江苏段内存在着12座7种不同跨径的钢桁架桥梁,跨径50-132m不等,相同桥型变化大。


参数化设计


基于BIM正向设计,建立了不同跨径桥梁的骨架线与构件库,同时直接基于三维模型进行出图,相比于传统设计,碰撞点减少20%,整体设计效率提升30%,出图效率提高60%以上。


钢桁架桥梁正向设计



协同设计


采用协同设计,实现多专业间的逻辑关联,为打破传统设计中路线发生变动,下游专业需要重新设计的痛点提供一种新的解决方案。当桥梁中心桩号发生改变时,模型只需通过调整1-2个关键参数即可实现模型位置的变换。


钢桁架桥梁协同设计


总结及拓展


BIM正向设计是设计院信息化转型的必由之路。通过构建精细化的模型,制定统一的编码标准与数据传递规则,实现桥梁的三维BIM正向设计,并形成工程基础数据库,实现工程项目全生命期的数据同源,在提升设计品质的同时,为工业化生产、智能化建造、智慧化养护夯实应用基础。


工业化生产


智能化建造


(责任编辑:何雯丽)




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