長安大橋BIM應用

長安大橋BIM應用長安大橋最大特特點之一就是是塔柱壁板的的超常規(guī)扭曲曲面造型，這這使得傳統的的二維平面設設計手段無法法完成該橋塔塔柱的設計。同同時大橋還存存在諸如局部部節(jié)點構造復復雜、需要局局部分析的細細節(jié)構造多、制制造及架設難難度大、精度度管控難等諸諸多難題。通通過引入BIIM技術，協協同設計管理理，使大橋在在設計、制造造及施工等各各個環(huán)節(jié)的難難題都得到了了有效的解決決。?項目概況?長安大橋（見圖圖1，單位：：m）斜跨永定定河蓮石湖區(qū)區(qū)，斜交角度度約57°，大橋橋主橋主跨2280m，主主梁變寬變高高，橋梁標準準段寬度為447m，最寬寬位置約544.9m。由由于大橋與河河道斜交，為為滿足行洪要要求，主塔塔塔肢根部在順順橋向有255m“邁步”，使使主塔變?yōu)閮A傾斜不對稱扭扭轉變截面鋼鋼箱拱形塔柱柱。圖1長安大橋橋方案模型?BIM技術在在長安大橋中中的應用?概概念設計階段段在概念設計階段段，建筑師采采用Rhinno（犀牛）軟軟件進行橋梁梁景觀設計。建建筑師利用三三維模型進行行場地環(huán)境分分析、光學分分析、夜景照照明分析等優(yōu)優(yōu)化橋梁景觀觀方案，實現現大橋景觀與與環(huán)境的融合合統一。設計階段橋梁方案確定后后，設計階段段選擇了具有有強大曲面功功能的CATTIA平臺完完成細化設計計工作。長安大橋在設計計階段的主要要技術應用點點如下：1）協同設計長安大橋全橋骨骨架見圖2，通通過協同設計計很好的解決決了結構上的的同步設計問問題，提升了了整體設計水水平，降低了了實施風險。圖2長安大橋橋“骨架”模模型2）參數化設計計長安大橋在設計計過程中對一一些使用頻率率高，比較特特殊的參數進進行統一設置置，如板厚、加加勁肋高度、孔孔的尺寸等，方方便了后期的的調整修改。圖3高塔參數數3）模板的使用用長安大橋設計過過程中也建立立了一些通用用性較強的模模板資源，如如拉索錨區(qū)模模板、壁板加加勁肋模板、橫橫隔板模板、塔塔內爬梯模板板、塔內維護護結構模板、塔塔柱密封門模模板等，提高高了建模效率率。4）協同仿真分分析長安大橋由于塔塔柱截面的扭扭曲變化，橋橋梁整體計算算時的截面建建模工作量非非常大。借助助BIM三維維模型的優(yōu)勢勢，能有效提提升局部計算算模型的建模模效率與分析析精度。塔柱柱錨區(qū)的局部部實體單元有有限元分析模模型見圖4。圖4錨區(qū)局部部有限元模型型5）碰撞檢查碰撞檢查是BIIM技術中的的一項比較特特殊且實用的的功能，對結結構協同設計計檢查意義重重大，是三維維模型校審的的一個有力工工具。通過碰碰撞檢查可以以比較容易發(fā)發(fā)現相關問題題所在，可以以有效地消除除施工期間由由于結構沖突突產生的變更更，使施工工工期更為可控控。表1給出出了高塔右柱柱錨區(qū)與壁板板加勁肋在設設置間隙小于于50mm時時的碰撞檢查查間隙報告，通通過檢查報告告可以快速獲獲得板件間的的碰撞及間隙隙參數。表1高塔右柱柱錨區(qū)與翼緣緣板加勁肋間間隙報告6）二維圖紙的的轉化通過CATIAA平臺曲面展展開功將大橋橋塔柱扭曲面面轉化為二維維平面圖，準準確表達出扭扭曲板件的平平面幾何尺寸寸，從而指導導加工下料。除除了塔柱曲面面外，長安大大橋結構細節(jié)節(jié)也比常規(guī)橋橋梁復雜很多多，二維圖紙紙轉化工作量量非常大。借借助CATIIA的二維出出圖功能，有有效地提升了了設計圖紙質質量。施工階段長安大橋利用BBIM設計模模型通過深化化設計轉換為為BIM施工工模型并應用用于4D進度度管理，可以以有效的優(yōu)化化加工制造工工藝方案及施施工組織方案案，縮短了施施工工期，提提升了加工質質量，降低了了施工成本。同同時利用信息息化的物料管管理系統及質量安全管管理系統等，對對所有加工材材料及質量安安全實施全程程監(jiān)控，有效效地提升了施施工管理水平平，增強了施施工方案的可可實施性。1）加工制造及及物料管理鋼結構加工制造造單位利用三三維設計節(jié)段段模型（見圖圖5）進行加加工制造圖紙紙的繪制，能能夠有效地提提高扭曲板下下料加工時的的準確性。通通過編碼后的的節(jié)段模型開開展物料管理理，實現了加加工制造過程程的精細化管管控。圖5節(jié)段模型型2）施工措施深深化設計以大橋高塔塔梁梁墩固結部位位為例，塔梁梁結合部底部部設置有1550mm的承承壓板結構，通通過高強螺桿桿與橋墩結合合為一個整體體。因高強螺螺桿的定位要要求很高，施施工過程中需需要在墩柱中中事先預埋好好高強螺桿臨臨時定位架（見見圖6），輔輔助高強螺桿桿精確定位，通通過碰撞檢查查分析，有效效降低了施工工風險。圖6高強螺桿桿臨時定位架架3）節(jié)段吊裝仿仿真分析因塔柱結構構造造復雜，優(yōu)化化吊點設計的的仿真分析工工作量非常大大。在三維節(jié)節(jié)段設計模型型基礎上進一一步開展吊點點設計，并完完成吊點仿真真分析，節(jié)省省了大量的建建模時間，提提高了吊點設設計質量及效效率。4）施工組織管管理施工單位進行場場地吊裝方案案的模擬優(yōu)化化見圖7，通通過方案模擬擬能夠發(fā)現施施工過程中可可能產生的不不合理工作流流程，避免施施工過程中產產生碰撞問題題等，降低施施工風險。圖7高塔節(jié)段段現場吊裝模模擬實際施工中高塔塔北肢底部首首節(jié)段現場安安裝就位見圖圖8，完全按按照事先模擬擬的的方案實實施，各方面面施工指標均均滿足要求。利利用設計模型型信息并結合合施工模型建建立施工管理理平臺，能夠夠有效地解決決施工過程中中信息交叉多多，協調工作作量大等問題題