论文部分内容阅读
建筑信息模型(Building Information Modeling, BIM)是近年来国内外研究的热点,但桥梁工程界对于BIM技术的研究应用才刚刚起步,相关工程案例较少。本文在我国桥梁工业化及信息化的大背景下,以节段预制拼装桥梁为例,研究BIM在桥梁工程中的应用关键点,主要内容包括：(1)在调研国内外桥梁界BIM应用和研究的基础上,对比桥梁工程和建筑工程对BIM技术的不同需求,总结了适用于桥梁工程全寿命周期的BIM应用框架；归纳市面上可用于桥梁的BIM商用软件,试用并对比了各软件的优劣,并提出了以几何造型软件Rhino作为三维核心建模软件的桥梁BIM参数化设计流程。(2)为实现桥梁BIM核心三维模型与受力简化梁元模型的自动转换,借助参数化插件Grasshopper,阐述了hino和MIDAS/Civil的模型共享方法,其主要思想为将桥梁三维模型拆解为沿纵向线形的多个关键截面,通过计算截面的力学特征值,以MIDAS/Civil命令流格式实现三维模型的信息输出和受力模型的自动生成；基于Rhino平台的二次开发,创建了Grasshopper的新功能模块以实现上述流程,算例表明该模块具有较高的计算精度和良好的适用性。(3)针对35m-55m跨径范围的节段预制拼装桥梁,完成了参数化的构件模块族库,以标准跨径模型为例,详细阐述其三维参数化的建模流程,并总结节段预制拼装桥梁的BIM参数化设计方法。(4)基于二次开发的(Grasshopper新模块,以45m跨径的节段预制拼装桥梁为例,完成了Rhino三维模型与MIDAS/Civil结构分析模型的转换,并对此跨径桥梁的力学性能进行评估,结果满足要求；在Abaqus中完成了上述桥梁模型的三维实体有限元分析,计算结果可与MIDAS/Civil相互印证。(5)借助Autodesk Revit和Navisworks,初步探讨基于BIM概念的节段预制拼装桥梁信息管理方法；结合Navisworks的实景渲染、虚拟漫游和施工建造动画等功能,阐释BIM为节段预制拼装桥梁建造技术带来的优化,并完整地实现了本文提出的桥梁BIM参数化设计流程。