BIM技術以其高度的智能化、設計便捷性、交互多元化為建筑行業(yè)從業(yè)人員所熟知,自20世紀90年代被引入中國建筑市場,其發(fā)展?jié)摿Ρ徊粩嗤诰?而今已呈井噴之勢。然而其在橋梁建設領域的應用卻面臨著技術、人才、觀念與環(huán)境等來自不同層面的阻力。為了推廣BIM在橋梁建設領域的應用,打破技術上的壁壘,本研究依托某可行性研究階段的大跨懸索橋進行了BIM的應用探索,相繼引申出對BIM模型中的設計信息進行高效利用的思考,具體內(nèi)容如下:1.通過收集工程的幾何、材料、施工程序等信息,利用參數(shù)化的思想,搭建起完整的橋梁BIM模型,并對其進行添加設計信息,從而滿足該項目實現(xiàn)期內(nèi)的正向設計、工程量統(tǒng)計、構件信息查詢等一系列功能,證實了該應用過程能夠滿足目前國內(nèi)建筑行業(yè)對于BIM的常規(guī)期待。2.結合既有的平面區(qū)域的網(wǎng)格化算法,探究利用可視化編程進行網(wǎng)格化的程序實現(xiàn),作為有限元求解準備階段的單元與節(jié)點編號、坐標等信息的數(shù)據(jù)整合與輸出,基于dynamo平臺研發(fā)出了適用于同類型網(wǎng)格劃分預處理的實用程序流。3.將基于Python語言所編制的針對平面應力問題的有限元求解程序植入dynamo平臺,進行有限元求解。將求解結果與某已成... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

BIM技術典型應用一瞥

東南大學碩士畢業(yè)論文6方法受限于軟件是否支持Excel轉換，最終得出了應根據(jù)結構體系與模型復雜程度靈活選用幾種方法的結論。（11）2018年，西南交通大學唐可佳利用BIM技術對擴大基礎重力式錨碇進行了參數(shù)化建模，并研究了利用可視化編程實現(xiàn)錨碇整體驗算、錨固系統(tǒng)設計要素提娶工程量核算等內(nèi)容[29]。并依據(jù)白洋長江公路大橋的錨碇設計過程，對研究工作付諸了實踐。（12）2018年，天津建筑設計院孫曉翔等對某小學教學樓BIM應用過程中，通過YJK-Revit軟件成功地解決了BIM模型與結構計算模型脫節(jié)的常見問題，實現(xiàn)了建筑正向設計[30]。然而此舉僅限于將建筑框架結構抽象為空間桿系有限元模型來實現(xiàn)，類似于簡易的結構力學求解器。1.3BIM技術在橋梁領域的阻力及推廣意義1.3.1BIM技術在橋梁領域的阻力在交通基礎設施建設尤其是橋梁領域，BIM的應用較房屋建筑滯后一些，雖說可以利用其信息化實現(xiàn)部分功能，但整體上，BIM技術的推廣受到了來自不同層面的阻力，包括技術層面、人才方面、觀念與環(huán)境等諸多因素[20,31]。然而，作為立志投身于交通建設并且對行業(yè)技術革新有著極度濃厚的興趣的青年學者，我們要肩負起B(yǎng)IM技術在交通領域的推廣的責任，可以預見，BIM技術在交通基建的應用前景將會是一片光明。1.3.2BIM技術在橋梁領域的推廣意義BIM技術自誕生之初，其定位就是建筑行業(yè)與發(fā)達的信息技術高度結合的產(chǎn)品，注定會成為建筑行業(yè)的信息革命的催化劑。BIM的特殊性注定了它帶有一定的侵略性，通過BIM應用，理論上完全可以構建一個涵蓋幾何、材料、建造工藝的鮮活的橋梁3D模型，聯(lián)動建筑全生命周期的數(shù)據(jù)，貫穿工程的設計、施工、運維等所有階段。圖1.3BIM應用將貫穿項目全生命周期

紙與模型相互關聯(lián)，甚至可以與計算模型結合，同步優(yōu)化。正向設計的核心在于信息的流暢傳導[32]。常規(guī)方法限于技術現(xiàn)狀與模型幾何構件拓撲關系的復雜性，以及設計階段方案、參數(shù)的不確定性往往產(chǎn)生了大量的重復性工作，真正意義上的正向設計很難做到，此時BIM技術的價值就顯現(xiàn)出來。本研究于第二章依托大跨徑懸索橋項目進行的常規(guī)BIM工作，是集成了參數(shù)化、方案優(yōu)化、自動出圖且與模型聯(lián)動、模型設計信息的賦予等多功能的建筑信息模型，較高程度上完成了正向設計。（a）Catia橋梁正向設計（一）(b)Catia橋梁正向設計（二）圖1.4BIM正向設計1.4本文研究內(nèi)容本研究將以某工可階段懸索橋方案的BIM應用為出發(fā)點，在Autodesk平臺上基于可視化編程的手段對橋梁構件進行正向設計與模型信息整合。在此基礎上，初步探索對橋梁模型信息的利用，啟發(fā)從業(yè)人員對于BIM技術應用未來的思考，以下為本研究內(nèi)容分步概述：（1）通過收集工程的幾何、材料、施工程序等信息，通過參數(shù)化的思想，搭建起完整的橋梁BIM模型，并對其進行添加設計信息，從而滿足該項目實現(xiàn)期內(nèi)的正向設計、工程量統(tǒng)計、構件信息查詢等一系列功能；（2）深入學習平面區(qū)域的網(wǎng)格化方法，探究利用可視化編程進行網(wǎng)格化的程序實現(xiàn)與作為有限元求解準備階段的單元與節(jié)點編號、坐標等信息的數(shù)據(jù)整合方法；（3）利用基于Python語言所編制的針對平面應力問題的有限元求解程序進行求解，驗證得到整個流程的正確性與適用性后，利用該方法從結構受力優(yōu)化的角度對本文懸索橋的橫隔板進行結構受力優(yōu)化，最終將該模塊移植到Autodesk平臺參數(shù)化軟件dynamo中，完成BIM技術的有限元仿真分析功能擴展；（4）學習大跨懸索橋結構分析理論，編制用于確定大跨徑懸索橋合理成橋狀態(tài)的Python計算程序，該程序能夠?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]產(chǎn)業(yè)轉型升級下橋梁施工BIM應用障礙研究[J]. 孫國帥,馮嬌,胡國杰.  遼寧工業(yè)大學學報(社會科學版). 2018(06)
[2]基于BIM的復雜結構有限元精細模型生成[J]. 陳志為,吳焜,黃穎,黃錳鋼.  土木工程與管理學報. 2018(05)
[3]Critical review of studies on building information modeling（BIM） in project management[J]. Albert P.C.CHAN,Xiaozhi MA,Wen YI,Xin ZHOU,Feng XIONG.  Frontiers of Engineering Management. 2018(03)
[4]Delaunay三角網(wǎng)格的自適應生成方法[J]. 馮斌斌,李忠學.  低溫建筑技術. 2018(08)
[5]基于BIM-Dynamo的參數(shù)化預制構件探索[J]. 代振坤.  智能城市. 2018(16)
[6]基于BIM的給排水工程結構正向設計研究[J]. 楊杰,楊海濤,羅晨皓,張達石,邊小宇,陸劍駿.  中國市政工程. 2018(04)
[7]基于Revit軟件及Dynamo可視化編程實現(xiàn)輕型木結構框架體系快速建模[J]. 郭穎愷,張穎璐,朱一辛.  林業(yè)機械與木工設備. 2018(08)
[8]BIM正向設計技術在某小學結構設計中的應用[J]. 孫曉翔,閻子鑫.  城市住宅. 2018(07)
[9]基于主題樂園項目的BIM正向設計技術研究[J]. 高一鵬.  建筑技術開發(fā). 2018(14)
[10]基于python的自錨式懸索橋主纜線形計算[J]. 林迪南.  福建建材. 2018(06)

博士論文
[1]擴展有限元法及其應用中的若干問題研究[D]. 蘇毅.西北工業(yè)大學 2016
[2]大跨度懸索橋空間分析的組合單元法[D]. 蔡金標.浙江大學 2002

碩士論文
[1]基于BIM技術橋梁成本控制研究[D]. 陳邱海.湖北工業(yè)大學 2018
[2]面向結構行為的鋼橋BIM信息管理研究[D]. 朱殷橋.西南交通大學 2018
[3]基于BIM的擴大基礎重力式錨碇參數(shù)化設計研究[D]. 唐可佳.西南交通大學 2018
[4]鋼桁架加勁PC連續(xù)箱梁橋仿真BIM研究[D]. 朱奕蓓.蘭州交通大學 2017
[5]基于BIM技術的橋梁工程建模方法研究[D]. 彭興東.石家莊鐵道大學 2016
[6]節(jié)段預制拼裝橋梁的建筑信息模型（BIM）關鍵技術研究[D]. 汪遜.東南大學 2016
[7]空間索面懸索橋主纜線形分析及程序開發(fā)[D]. 丁松.燕山大學 2016
[8]BIM技術在橋梁工程運營階段的應用研究[D]. 李亞君.重慶交通大學 2015
[9]Revit自適應構件功能在形體與表皮建模方法上的研究[D]. 繆純樂.南京大學 2012
[10]三塔懸索橋施工過程鞍座頂推分析[D]. 普曉晶.武漢理工大學 2010



本文編號：3090497