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钢桥课程设计的若干新手段
吴臻旺
【期刊名称】《四川建筑》
【年(卷),期】2003(023)006
【摘要】对钢桥课程设计中尝试了五种新手段:采用Excel电子表格计算杆件内力;用VB编程调用Access数据,完成复杂计算,结果直接存入Excel表格文件;用VB编程实现杆件截面的辅助设计;图形文件和命令组文件的自动生成以及节点三维渲染图的制作,由此作者初步体会到桥梁结构设计的主要特征.
【总页数】3页(P54-56)
【作者】吴臻旺
【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TU311.14
【相关文献】
1.《铁路钢桥制造规范》中的若干问题探讨 [J], 刘春凤;司秀勇
2.铁路钢桥高强度螺栓连接施工若干问题探讨 [J], 刘宏刚;张洪玉;彭月燊
3.大跨度钢桥无缝线路换铺施工方法及需要注意的若干问题 [J], 潘成杰
4.土木工程专业钢桥课程设计的实践与反思 [J], 傅中秋;吉伯海;姚悦
5.土木工程专业钢桥课程设计的实践与反思 [J], 傅中秋;吉伯海;姚悦
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智能制造技术在钢桥生产中的应用想象一下吧，咱们以前建桥的时候，得靠人工和老式机器，一旦出现一点儿差错，哪怕是一个小小的尺寸偏差，桥梁一旦建成，可能就得“拆东墙补西墙”了。
你知道的，钢铁这个东西可不容许你胡来，稍微出点差错，后果可就不堪设想。
但是现在，通过智能制造，事情变得完全不一样了。
机器精确度高，能精确到毫米，咱们就算犯个小错误，机器也能立马修正，大家都能轻松多了。
说到这里，咱不得不提一个关键词，那就是“数字化”。
这玩意儿可真是钢桥生产的“法宝”！以前那种全靠手工或者依赖经验的时代早就过去了，现在你需要的设计图纸、加工过程、每一步的细节，统统都能通过电脑模拟出来。
比如，设计师可以在电脑上精准地画出钢桥的每一个结构部分，然后把数据直接传输给生产设备。
设备按照这些数据一步一步执行，准确无误，效率高得不行。
你想啊，人工智能和大数据结合起来，这还不“神仙打架”吗？更厉害的是，智能制造不仅仅在设计和生产过程中帮忙，它还能够全程进行“监控”。
你想啊，机器可不像人一样有休息时间，也不会因为累了就出错。
它们可以24小时不间断工作，甚至能在发现问题的第一时间进行调整。
如果某个部件有点不对劲，机器就会发出警报，然后迅速采取措施。
说实话，看到这种高科技的工作方式，谁不佩服呢？以前你想找个技术员来加班都难，现在机器全都搞定，效率简直翻了好几倍。
除了这些，咱们还得聊聊“智能检测”这一块。
钢桥的生产需要各种各样的检验，传统的方式可能需要人力检测，搞得人心惶惶，时间还浪费得一塌糊涂。
现在有了智能检测技术，设备自动扫描、自动诊断，精准度和速度堪比职业选手！比方说，钢梁焊接完后，机器可以通过各种传感器、激光测量等手段，对焊接质量进行实时检测，甚至能预测出哪些地方有可能出问题。
哎呦，简直就像“会算命的焊工”一样，精准得让人瞠目结舌。
再说说“柔性制造”这一块，这也是智能制造的一大亮点。
你看以前，钢桥生产的工艺流程固定，几乎没有什么灵活性。
日本川田钢桥自动设计系统
刘信昌;吾乡成久;赵清
【期刊名称】《中国公路》
【年(卷),期】2006(000)016
【摘要】在日本众多的中、小型钢结构桥梁中，绝大多数都是钢板梁（简称IG）或钢箱梁桥（简称BG）。
日本之所以能制造出如此众多中、小型钢板梁或钢箱梁桥，这与其国内有着非常多成熟的中、小型钢结构桥梁设计、制造软件有关。
在日本众多中、小型钢结构桥梁设计软件中，川田技术系统株式会社研发的钢板梁、钢箱梁桥梁自动设计制图系统（以下简称川田桥梁设计软件）在业内赫赫有名。
由于该软件操作方便、功能齐全，它已成为日本中、小型钢板梁、钢箱梁桥设计的主流软件。
【总页数】1页(P109)
【作者】刘信昌;吾乡成久;赵清
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】U448.121
【相关文献】
1.日本川田公司与丰田汽车公司合作开发PLA树脂发泡产品
2.2017版日本公路钢桥设计规范与我国规范的比较
3.日本耐候钢桥梁技术的研究发展动向
4.自动化管
理系统和自动化设计系统的设备:研制和销售5.日本钢桥高强度螺栓病害处治与新型螺栓研究
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建筑信息模型BIM在钢桥制造中的应用作者：冀笑瑀来源：《科学与财富》2019年第13期摘要：建筑信息模型BIM是以三维建模为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。
本文采用revit参数化建模方法，结合衡水武邑下承式钢桥钢桥项目实例，进行了钢桥各个构件的建模与分析。
融合结构整体各个构件的“族”中的信息，进而形成整个复杂结构的建筑信息模型，从而形成一个对建筑物信息和数据的平台。
关键词：信息化技术，建筑信息模型（BIM），衡水武邑下承式钢桥0 引言近几年来，我国的桥梁建设发展迅速，但是桥梁中的钢桥所占的比例很低。
据不完全统计，我国的钢桥比例不到2%，而美国钢桥的比例约占33%。
可以预测，未来几十年钢桥以其抗震性好、自重轻、施工周期短、绿色环保，在国内将拥有巨大的市场。
尤其是在大型、特大型钢桥项目，如已建及港珠澳大桥，对钢桥制造与施工提出了更高的要求。
BIM以3D数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据系统，作为一个平台将建筑物生命周期不同阶段的数据、过程和资源整合起来形成对工程对象的完整描述。
1 基于“族”的参数化建模方法参数化建模，指的是用参数来控制图元的行为和属性，并定义构件之间的逻辑关系，同时参数还可以提供设计对象的附加信息，设计师可以通过修改参数来更改模型中发构件大小、形状，从而来实现自己的设计目标。
目前，基于BIM技术建模使用较为广泛的参数化设计软件就是Autodesk公司开发的revit 软件，该软件提出了“族”的概念，“族”是参数化建模的最好体现。
2 工程实例分析2.1衡水武邑钢桥简介该桥是武邑县冀衡路与河钢路连接线工程，由于路线与省道S040交角仅为33°，不满足常规桥梁设置条件，因此主桥上部采取90m简支下承式钢箱拱桥，一孔跨越省道S040，下部采用柱式墩、U形台，承台接钻孔灌注桩基础。
本文只研究主桥，钢箱拱桥中心桩号为K2+806.873，起点桩号为K2+658.758，终点桩号为K2+954.988。
日本钢桥概况及中国钢桥的应用与发展日本是一个拥有众多桥梁的岛国，钢桥是其中重要的一种桥梁形式。
首先，我将介绍一下日本钢桥的概况，然后再谈谈中国钢桥的应用与发展。
日本钢桥的概况：1.历史悠久：日本钢桥的历史可以追溯到19世纪末20世纪初，早期采用的是铁框架结构，发展到后来大规模应用钢结构，如钢筋混凝土梁桥、悬索桥、斜拉桥等。
2.技术先进：日本在钢桥的设计和制造方面拥有丰富的经验和先进的技术，其桥梁工程研究所对钢桥的研究不断取得突破，如使用新型材料、新型构造和新型施工方法等。
3.良好维护管理：日本对桥梁的维护管理十分重视，建立了完善的桥梁维护体系，定期进行桥梁检查和维修，确保桥梁的安全和可靠性。
4.利用现代科技：随着科技的发展，日本的钢桥在设计和施工上也得到了很大的提升，如利用软件进行桥梁的设计和分析，利用机械化设备进行桥梁的施工。
中国钢桥的应用与发展：1.应用广泛：随着我国城市化的进程加快和交通繁忙程度的增加，钢桥在我国得到了广泛的应用，既包括城市道路上的钢梁桥、悬索桥、斜拉桥等，也包括高速公路和铁路上的跨度大、载荷大的大型钢桥。
2.技术不断创新：中国在钢桥的设计和制造方面也在不断创新，不仅引进了日本等发达国家的先进技术，还大力发展自主创新，提高了我国钢桥的设计水平和质量。
3.建设速度快:随着我国基础设施建设的快速发展，钢桥的建设速度也在不断加快，例如，在高铁建设过程中，很多地区都采用了快速搭建的钢桥，可以大大节约建设时间和成本。
4.环境友好:钢材是可循环利用的绿色建材，在钢桥建设中可以大大减少对自然资源的消耗，降低施工对环境的污染，符合我国推进可持续发展的要求。
总结起来，日本钢桥的应用与发展源于其悠久的历史、先进的技术和良好的维护管理，而中国钢桥目前正处于蓬勃发展阶段，应用广泛且技术不断创新，对于我国的交通和城市发展起到了重要的推动作用。
随着科技的发展和经验的积累，相信我国钢桥的应用和发展会越来越好。
0 引言近年来，BIM技术以其可实现建筑全生命周期的信息共享、可预测和可控制、支持设计与施工一体化等特点，在建筑及路桥建设中得到不断深入研究和应用。
交通运输部在《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》中，明确提出“推广应用建筑信息模型（BIM）技术，推动钢结构桥梁设计、制造、安装和管养各类信息的共享利用”的要求，钢桥制造作为钢结构桥梁全生命周期的重要一环，进行BIM技术研究和应用已成为桥梁建设发展的迫切需要。
目前，随着钢结构桥梁向工业化、标准化、智能化建造发展，在建和即将建设的大型及特大型钢桥项目如沪通长江大桥、平潭海峡大桥、五峰山长江大桥、京张高铁官厅水库特大桥等，对钢桥制造与施工提出了更高要求。
而BIM技术作为“未来改进建筑设计、建造、管理过程的重要推动力量”，是钢桥制造厂家达到这一更高要求的重要工具。
为此，以沪通长江大桥主航道桥钢桁梁制造为依托，开展BIM技术在钢桥数字化制造中的应用研究。
1 基于BIM技术的钢桥制造管理流程1.1 BIM技术特点BIM是以三维数字技术为基础，集成建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目信息详尽的数字化表达。
BIM通过建立单一工程数据源，解决了分布式、异构工程数据之间的一致性和全局共享问题，并支持建筑生命周期动态的工程信息创建、管理和共享[1-2]。
BIM技术具有模型信息的完备性、关联性和一致性。
BIM技术以集成各种相关信息的三维模型为基础，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等特点，对于钢桥制造厂的高效生产管理、质量保证、成本优化、工期控制都有重要意义。
1.2 沪通长江大桥主航道桥沪通长江大桥为沪通铁路的控制性工程，主航道桥为（142+462+1 092+462+142）m双塔三索面斜拉桥，全长2 296 m（见图1）。
采用三片主桁结构，桁式采用“N”形桁。
标准段主梁边桁桁高16.0 m，中桁桁高16.308 m，桁宽2×17.5 m，每个主桁节点均设横联。
日本Symphony三维建模技术在钢桥制造中的应用摘要:随着中国交通基础建设事业的飞速发展，桥梁建设日新月异蓬勃发展，钢结构桥梁在桥梁建设中的应用越来越广泛，桥梁钢结构制造技术逐渐成熟并日臻完善。
本着精益求精、“桌面造桥，数字造桥”的科学理念，在桥梁钢结构制造上研究国外先进技术，以推动中国桥梁建设的科学发展。
本文着重介绍造桥技术发达的日本在钢结构桥梁制造中的symphony三维建模技术的应用。
针对钢箱桁桥的结构特点，结合详尽的施工过程，以计算机symphony三维建模为载体，将钢箱桁桥以实体的形式呈现出来，给建设者带来感观上的认识，同时提供钢箱桁桥制造的详尽信息以便于施工组织设计。
关键词：钢箱桁桥制造symphony三维建模技术的应用
中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：
1.参考工程概况
长崎县有明川橋：跨度212m的钢3径间连续钢床板箱桁桥。
设计条件：
桥长212.000m，支间长64.500m+81.000m+64.500m（道路中心线上）
有效幅员13.450m~13.317m，纵向坡度i=-2.980%~ i=3.550%，横向坡度7.00%~2.00%，
全桥共25个分段。
主桥桥型如下
图1 平面图
图2 截面图
2. symphony三维建模系统的介绍
目前国内应用比较广泛的计算机辅助设计软件有autocad、proe 等，autocad能够满足基本图形的编辑、二维和三维造型以及三维图形的渲染处理。
其二维平面绘图方便快捷，是广大工程技术人员最为常用的工具软件。
但其三维造型仅提供模型印象，而不能提供工程技术更需要的实质性数据处理信息，满足不了工程技术人员对数据提取要求。
而proe主要应用于机械及磨具方面的设计。
symphony三维建模系统是由日立，东京铁骨，住友重工等日本几家大企业集团联合开发的主要用于桥梁设计制作的三维软件系统。
它镶嵌在另一款极为强大的三维软件microstation平台中。
symphony三维建模系统是一款能实现二维和三维图形绘制，三维图形数据提取以及二维和三维图形转化的功能强大的软件系统。
3. symphony三维建模系统的应用
symphony作业流程：
3.1 三维建模
三维建模前要计算出桥梁的骨组坐标，做出csv数据文件，通过symphony读取生成骨组线模型。
骨组线模型通常由几条纵向骨
组线和多条横向骨组线组成，纵向骨组线的数量由桥箱的数量决定，一般情况下，一条箱桁至少有三条骨组线。
横向骨组线数量由桥梁的跨度和节段多少决定。
骨组模型是钢箱桥生产设计的源头，是桥梁三维设计的基础。
骨组模型不仅定义了钢箱桁位于桥所在处的地理方位，而且包含了桥梁箱桁的外形尺寸和结构特征，是全桥控制的重要模型。
在骨组模型上定义桥梁钢箱桁的节段划分及单元件的划分，同时确定各自相关控制点，为后续的设计提供理论依据。
纵横骨组线虽然只是由最基本的点、线组成，但它建立了全桥的主体框架，是钢箱桥的“主龙骨”。
纵向骨组决定了全桥所有箱桁的纵向定位以及各桁段之间的层级关系。
横向骨组以箱桁截面为依据，在此基础上完成面、底板、横隔板单原件的划分，在板单元划分处以点或线的形式呈现出来，最后将横向骨组配置到纵向骨组上，完成全桥各桁段端口的定位，同时每个桁段以此横向骨组作为各构件配置基准。
在骨组线模型作成后，将进行各部分的腹板，底板、床板、横隔板以及各部分u肋、纵肋板等的object模块的作成，然后将各object单元件配置在骨组线模型上，最后形成钢箱桁桁段的三维实体。
钢箱桁桁段实体初步完成后，通过“差演算”进行各实体接触面的自动修剪，删除不需要的solid。
然后通过干渉check进行全
桥的模型的检查，可以检查出各构件之间是否接触严丝合缝，是否干涉，系统自动提醒没有严丝合缝及互相干涉的构件。
设计人员可以根据提示结果对零部件直接修改，三维模型也会自动更新。
3.2 模型属性参数设置
三维模型的建成最终目标是转化成二维部品图，提取工程需要的数据信息。
那么，在三维模型建成后，就需要我们对各部分零部件的参数进行设置录入。
如名称、材质、部品类型等。
而部品的规格、重量则自动计算生成。
同时系统能够给每一部材分配唯一的id 号，这样全桥有多少块部材一目了然，这对工程管理带来了极大的方便。
3.3 三次元的展开处理（原寸）
在追加了部材属性的三维模型中，根据需要设置出力参数，然后进行展开操作，将实体部材以面进行分解，生成二维的部材。
同时部材的属性，如材质、板厚、数量、部材类型等以文字形式生成在部材的下方。
然后根据部材的不同属性，进行分门别类。
至此用于机器切板的部品零件图已经完成，将这些数据输入自动切割机，桥梁的部品就切割加工出来了，而且部材上的取付mark线也能一并画出。
零件部品图的绘制是一项复杂而又细致的工作，往往需要我们花费大量的精力核对零件的板厚、材质、外形尺寸等来保证零件详图的准确性。
symphony系统能够准确的将三维模型展开转化成为二维部品图，并且能够读入和输出部材的各项数据，极大的提高
了部材尺寸的准确性，避免了手工制图的疏忽性错误。
同时能够将数据输入自动切割机，完成桥梁制作的高度自动化和智能化，极大的提高了桥梁工程建设的效率。
3.4 平面工程图的绘制
进行钢箱桥制造施工设计，工程技术人员需要绘制大量的平面工程图用于指导施工。
完整的工程图应包括图纸名称、数量、构件结构、截面视图、装配尺寸、焊接工艺，部材配置表，图纸说明及技术要求。
工程图绘制要求既符合制图规定，图文表达通俗易懂，且图幅美观整洁。
在以往的平面绘图中，工程图所有的视图、局部放大图斗须要人工绘制出来，部材配套表都是逐栏逐条进行编制，零部件重量都是人工计算。
在应用symphony三维设计后，二维工程图的绘制变得简便快捷得多。
工程技术人员可以根据表达意图直接由三维模型截图作成所需的主视图、剖视图及局部放大图，零部件配套表自动生成，零部表中的相关信息也不会发生错误。
在工程图中作出三维示意图，更方便施工人员理解。
4.结束语
通过使用symphony系统进行三维设计，结合日本长崎县有明川橋的具体制作流程，我们学习了发达国家在桥梁设计制造上的先进理念。
我们要探索我国桥梁设计制造发展的方向，借鉴国外先进技术，汲取发达国家的经验，为我国社会主义现代化桥梁建设做出更
大的贡献。
