bim技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

bim技術(shù)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

0維可視化展示在傳統(tǒng)的三維技術(shù)中，當(dāng)使用傳統(tǒng)的二維技術(shù)進(jìn)行互聯(lián)立方的方案時(shí)，在方案的展示、詳細(xì)處理和規(guī)范性檢驗(yàn)方面有很大的限制，因此很難將平面線性設(shè)計(jì)、縱向設(shè)計(jì)和橫向設(shè)計(jì)的動(dòng)態(tài)化，以實(shí)現(xiàn)三維可視化的效果。而B(niǎo)IM技術(shù)則能有效解決這些問(wèn)題，BIM技術(shù)是一種應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過(guò)參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息作出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，為設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及運(yùn)營(yíng)單位等提供協(xié)同工作的基礎(chǔ)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。1pm技術(shù)的優(yōu)勢(shì)BIM技術(shù)的核心是將互通式立交全生命周期不同階段的數(shù)據(jù)、過(guò)程、資源連接起來(lái)，對(duì)工程對(duì)象進(jìn)行系統(tǒng)完整的描述，并可以被各個(gè)參建方調(diào)取使用1.1互通式立交的信息描述BIM技術(shù)構(gòu)建的三維立體模式，既能對(duì)互通式立交的3D幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行全面系統(tǒng)的描述，又能對(duì)互通式立交的對(duì)象名稱、結(jié)構(gòu)類型、建筑材料、工程性能信息等進(jìn)行全面描述，涵蓋了互通式立交全部的設(shè)計(jì)信息和施工信息。1.2全面分析和處理BIM模型中的對(duì)象具有可識(shí)別性和相互關(guān)聯(lián)性，可對(duì)互通式立交設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到的數(shù)據(jù)、信息等進(jìn)行全面分析和處理并自動(dòng)生成圖形。如某個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生變化，與之相連的對(duì)象也會(huì)隨之變化，以保證互通式立交設(shè)計(jì)的完整性和即時(shí)性。1.3bim技術(shù)進(jìn)行互通式立交設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)BIM建模信息在互通式立交全生命周期不同階段具有一致性，即相同的信息無(wú)法重復(fù)輸入。此外，BIM信息模型還能進(jìn)行自動(dòng)演化，對(duì)不同階段的互通式立交內(nèi)容和信息進(jìn)行修改，避免出現(xiàn)信息不一致的問(wèn)題從BIM技術(shù)的核心要點(diǎn)可以看出，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行互通式立交設(shè)計(jì)能滿足其對(duì)全生命周期信息管理的需求，應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行互通式立交設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)勢(shì)：(1）提升設(shè)計(jì)圖紙交付速度，盡早開(kāi)工建設(shè)；(2）采用集成的數(shù)據(jù)模型，可為互通式立交設(shè)計(jì)提供更好的交互協(xié)同能力，避免發(fā)生人為失誤；(3）有利于降低設(shè)計(jì)成本，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量，為企業(yè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。2省路，即即段式立交以北方某城市的互通式立交工程為例，其主要承擔(dān)著該市環(huán)線和放射線的交通需求，建成后可有效改善該城市的交通狀況，緩解過(guò)境交通的壓力。該互通式立交主線為一級(jí)公路兼城市快速路，設(shè)計(jì)速度為80km/h。被交路為一級(jí)公路兼城市主干道，設(shè)計(jì)速度為60km/h，連接匝道設(shè)計(jì)速度為40km/h。主線和被交路為雙向6車道，匝道為單向單車道。3在項(xiàng)目中應(yīng)用云技術(shù)3.1互通地形曲面地面曲面建模是互通式立交方案設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，其設(shè)計(jì)結(jié)果的精確程度直接決定了整個(gè)互通立交方案的可行性。(1）在本工程方案設(shè)計(jì)中，采用了DWG中的數(shù)據(jù)，并用BIM3D建模技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)虛擬的地面曲面模型，稱之為“互通地形曲面”；(2）把DWG地形圖中的等高線、高程點(diǎn)等相關(guān)數(shù)據(jù)全面錄入該地形曲面模型中，形成地形曲面圖；(3）剔除高程粗差點(diǎn)，構(gòu)筑地形曲面模型圖，通過(guò)三維坐標(biāo)表示地形信息。地形曲面模型圖可真實(shí)反映該互通式立交周圍地形的實(shí)際情況，要對(duì)曲面進(jìn)行檢查，自動(dòng)剔除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，以便為后期互通式立交設(shè)計(jì)提供精確的基準(zhǔn)曲面信息，包括互通式立交的高程、坡度、視線等信息。3.2三維道路的線性設(shè)計(jì)3.2.1．三種設(shè)計(jì)方法平面線形設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)三維道路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在平面設(shè)計(jì)中常用的設(shè)計(jì)方法有三種，既交點(diǎn)設(shè)計(jì)法、單元設(shè)計(jì)法、二者相互結(jié)合設(shè)計(jì)法。在本工程方案設(shè)計(jì)中同時(shí)應(yīng)用了這三種設(shè)計(jì)方法。如：在互通式立交主線設(shè)計(jì)中采用了交點(diǎn)設(shè)計(jì)法；在匝道和被交路設(shè)計(jì)中采用了單元設(shè)計(jì)法。在線形調(diào)整過(guò)程中則采用了二者相互結(jié)合設(shè)計(jì)法。在具體設(shè)計(jì)中，要充分結(jié)合地形影響因素，先設(shè)計(jì)線路平面線形曲線圖，然后根據(jù)二次曲線的切線計(jì)算出實(shí)際的單元組，最終完成互通式立交的平面線形設(shè)計(jì)，BIM技術(shù)可通過(guò)拖拽的方式對(duì)互通式立交位置進(jìn)行調(diào)整或?qū)ο嚓P(guān)參數(shù)進(jìn)行更改，只會(huì)對(duì)兩個(gè)相鄰的線位產(chǎn)生影響，并不會(huì)影響整條線路的變化。3.2.2點(diǎn)帶線設(shè)計(jì)方法縱斷面線形設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，需要先借用地形曲面圖和設(shè)計(jì)路線圖中的相關(guān)數(shù)據(jù)，再結(jié)合互通式立交實(shí)際情況，如：地形地貌、各道路之間的跨越關(guān)系等，合理調(diào)整線路變化情況，通過(guò)以點(diǎn)帶線的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)3.3橫截面設(shè)計(jì)3.3.1標(biāo)準(zhǔn)斷層掃描在具體設(shè)計(jì)中，要根據(jù)互通式立交實(shí)際情況，對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，借助BIM技術(shù)，每個(gè)部件都能進(jìn)行可視化、直觀清楚的設(shè)計(jì)。3.3.2初步確定參數(shù)利用BIM技術(shù)中的SAC功能創(chuàng)建主線和匝道橫斷面行車部件以及邊溝部件，再根據(jù)相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，確定各部件的實(shí)際尺寸包括：行車道寬度、路面面層厚度、路面基層厚度等參數(shù)。在創(chuàng)建邏輯流程圖之前，再進(jìn)行預(yù)定義部件參數(shù)配置。該互通式立交工程橫斷面尺寸和參數(shù)類型。各項(xiàng)默認(rèn)參數(shù)在導(dǎo)出到BIM部件模型中時(shí)可進(jìn)行更改，但導(dǎo)出完成后則不能隨意更改，否則會(huì)影響設(shè)計(jì)效果。當(dāng)各項(xiàng)參數(shù)配置完成后，利用相關(guān)參數(shù)和幾何條件構(gòu)建行車道部件模型3.3.3橫截面安裝利用自定義的橫斷面部件和BIM預(yù)定義部件，在確定好的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面中進(jìn)行裝配設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的填挖情況對(duì)路基邊溝和邊坡進(jìn)行合理裝配。3.4斷面設(shè)計(jì)線在互通式立交方案設(shè)計(jì)中，BIM建模主要涉及到三個(gè)步驟：指定路線、縱斷面設(shè)計(jì)線和橫斷面裝配；設(shè)定裝配中部件的映射目標(biāo)；設(shè)定樁號(hào)步長(zhǎng)。在建模過(guò)程中，以地面曲線為指向曲面的連接坡度，然后根據(jù)互通式立交的實(shí)際情況合理設(shè)定樁號(hào)步長(zhǎng)間距，建立起除匝道端部外的模型，具體如圖1所示。3.5道路模型的設(shè)置互通式立交匝道路面和路肩作為部件的寬度和邏輯目標(biāo)，設(shè)定比較小的樁號(hào)步長(zhǎng)間距，以此為依據(jù)設(shè)置道路模型參數(shù)。本互通式立交BIM模型中涉及到7種不同的通行路線4基于模型的設(shè)計(jì)結(jié)果參考綜上所述，結(jié)合實(shí)際案例研究了BIM技術(shù)在互通式立交方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，研究結(jié)果表明，通過(guò)BIM技術(shù)構(gòu)建互通式立交BIM模型，可為設(shè)計(jì)方提供真實(shí)有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行參考，對(duì)提升設(shè)計(jì)效果有重要意義。在具體應(yīng)用過(guò)程中，