沪昆客专北盘江特大桥设计BIM应用
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近年来,我国高速铁路建设事业不断推进发展。
随着项目的不断进行和开展,采用新技术以提高工程建设的质量、缩短过程建设周期、控制投资成本的需求日益增加,而BIM技术在建筑行业的成功应用给铁路行业很好的启发。
与传统铁路设计相比,采用BIM技术进行铁路设计在信息共享、设计协同、进度控制等方面具有一定优势。
目前BIM设计在规范标准制定和设计软件定制等方面仍处于起步阶段。
为了探索BIM技术在铁路行业的应用之路,中国铁路总公司选定几个试验段进行BIM技术的尝试。
1 前期调研与技术准备1.1 制定信息编码由于BIM技术强调对工程项目的全生命周期管理,因此要求模型信息在设计、施工、运维阶段能够顺利地传递。
而且BIM技术强调设计过程中各专业间的协同设计,要求模型信息在同一阶段不同的设计者之间顺利地传递,因此制定统一的信息标准就成为BIM技术发展的重要步骤。
BIM数据标准和实施标准包含以下要点[1]:(1)是不同软件之间可以自动进行信息交换的数据标准。
(2)是所有软件都支持的中间文件,软件之间的信息交换通过该中间文件来实现。
(3)该数据标准应具有两大特征:公开的标准(支持所有软件);结构化的标准(支持自动交换)。
(4)该数据标准由数据存储标准、信息传递标准、信息语义标准3部分组成(见图1)。
数据存储标准解决格式兼容的问题,信息传递标准解决有序沟通的问题,信息语义标准解决语义统一的问题。
1.2 确定软件平台由于BIM技术并非起源于铁路行业,因此现在所能够购买到的BIM设计类软件全部都无法完全适应铁路行业的BIM技术在高速铁路隧道设计中的应用■ 王浩摘 要:BIM技术强调对工程全生命周期的管理,可以有效提高设计效率、控制施工质量和工期,同时可节约成本、方便运营维护。
铁道第三勘察设计院集团有限公司隧道专业先后参加了京沈客专、阳大铁路、济青高铁工程,在BIM技术应用方面取得了一定的突破和进展。
以京沈客专李家梁隧道为例,阐述BIM技术在铁路设计中取得的成果及存在的问题。
BIM技术在桥梁设计中的应用BIM技术(BIM: Building Information Modeling)是一种基于数字化模型的建筑设计和管理技术,它在建筑行业广泛应用,也在桥梁设计中发挥着重要作用。
随着科技的发展和信息化水平的提高,BIM技术在桥梁设计中的应用也日益普及和深入,为桥梁设计带来了前所未有的便利和效率。
1.建模和设计阶段BIM技术在桥梁设计的最初阶段就发挥了重要作用。
设计师可以利用BIM软件进行桥梁的三维建模,快速构建出桥梁的整体结构,并进行参数化设计和实时的碰撞检测,提高了设计的精度和有效性。
BIM技术还可以实现桥梁的整体设计和构造方案的实时调整,满足不同的设计要求和客户需求,大大提高了设计效率。
2.协同设计和项目管理在桥梁设计的实施阶段,BIM技术可以实现协同设计和项目管理,实现设计师、结构师、施工单位等多方协同作业。
BIM模型可以是整个设计团队的工作平台,不同专业的设计人员可以在同一模型里进行设计和协同工作,实现设计资源的共享和信息的实时更新,提高了设计和管理的效率和协同性。
BIM技术还可以实现施工进度和成本的实时监控和管理,有利于项目进度的控制和项目成本的优化。
3.运营和维护阶段BIM技术在桥梁设计完成后,还可以对桥梁的运营和维护提供帮助。
通过建立完整的BIM模型,桥梁的结构、材料、工艺等信息都可以被数字化保存和管理。
这些信息对桥梁的维护和保养提供了重要的支持,可以帮助相关部门及时了解桥梁的状况、制定维护计划和预防措施,延长桥梁的使用寿命,保障桥梁的安全和可靠性。
二、BIM技术在桥梁设计中的优势1.提高设计效率2.实现设计资源的共享和协同作业BIM模型可以是整个设计团队的工作平台,不同专业的设计人员可以在同一模型里进行设计和协同工作,实现设计资源的共享和信息的实时更新,提高了团队合作的效率和协同性。
3.提供可视化的设计效果BIM技术可以实现对桥梁设计效果的模拟和演示,提供可视化的设计效果,有助于设计团队和相关利益方更直观地了解和审查设计方案,提高了设计的沟通和表达效果。
沪昆客运专线北盘江特大桥桥位、线路高程及桥式方案比选朱颖;徐勇;陈列;李光辉;陈建国;谢海清【期刊名称】《高速铁路技术》【年(卷),期】2013(004)004【摘要】北盘江特大桥是控制铁路走向的桥梁工程.设计在线路可能穿越区域的20 km范围内进行桥位比选,对大坡、光照和板公坡3个可行桥位进行综合比较,结果选择在光照桥位.在光照桥位上,分别研究了990m、880 m、815 m 3个线路轨面高程方案,每个线位高程上都研究了桥梁方案.其中高线位悬索桥方案列车过桥时必须限速到200 km/h以下,对运营及管理不利;低线位方案两岸相接的隧道将穿越岩溶水平渗流带,影响隧道施工安全;经过综合比选后,遂选择中线位标高.在V形峡谷地形条件下,拱桥显然是最佳方案,设计重点对比了钢桁拱桥方案和混凝土拱桥方案的优缺点;由于工期不控制,遂选择了刚度大、造价经济的混凝土拱桥方案.【总页数】6页(P1-6)【作者】朱颖;徐勇;陈列;李光辉;陈建国;谢海清【作者单位】中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031;中铁二院工程集团有限责任公司,成都610031【正文语种】中文【中图分类】U442.5+2【相关文献】1.沪昆高速铁路北盘江特大桥检查通道及检查车设计 [J], 谢海清;徐勇;梅仕伟2.沪昆高铁北盘江特大桥主拱结构形式及参数比选 [J], 谢海清;徐勇;陈列;黄毅3.沪昆高铁北盘江特大桥导风栏杆防风效果风洞试验研究 [J], 陈列; 徐锡江; 谢海清; 吕娜; 张鹤4.沪昆高铁北盘江特大桥主拱圈施工全过程非线性稳定性评估 [J], 吕梁; 钟汉清; 辜友平; 谢海清; 赵雷5.沪昆高铁北盘江特大桥C80自密实钢管混凝土的应用 [J], 金巧珍; 李严因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
BIM在桥梁方面的应用案例解析
一、BIM在桥梁建设管理中的应用
1、项目信息化管理
桥梁建设需要大量的资源投入,项目信息化管理是建设过程中不可或
缺的一环。
BIM具有信息化的特点,比如可以构建项目的管理系统,使用BIM可以有效的管理建筑项目的信息,比如财务、物料、施工进度、技术
设计、竣工验收等,从而可以提高建设工程的管理效率,缩短工期,减少
管理成本,改善建设环境。
2、设计审查
在桥梁建设过程中,BIM的应用可以有效的支持设计过程的智能审查,在进行设计之前,可以充分的分析桥梁的结构情况,通过对设计模型的实
时审查,可以确保桥梁设计的准确性和合理性,从而使得桥梁设计过程快
速高效。
3、施工过程应用
在桥梁建设的施工过程中,BIM可以有效的支持实体模型,可以分析
建筑模型的物理空间特性,根据实体模型的实际情况,可以更好的构建施
工方案,可以有效的优化施工顺序,减少桥梁施工中的混合施工,提高施
工的效率,有效的改善桥梁施工的环境。
4、运行维护
在桥梁的运行维护过程中,BIM可以支持桥梁的信息管理,可以有效
的跟踪桥梁状态的变化。
某大桥项目BIM技术应用方案202404一、项目背景大桥项目作为一项重大的基础设施工程,需要在设计、施工和运维过程中充分利用BIM技术,以提高工程效率,减少资源浪费,并保证工程质量和安全。
二、项目BIM技术应用方案1.BIM模型的建立在项目启动阶段,应确定使用的BIM软件,并组织相关人员进行培训。
根据项目要求,建立BIM模型,模拟整个大桥的真实情况,并将其分为几个关键阶段,如设计、施工和运维阶段。
同时,将相关数据纳入模型中,包括土地、地形、气象、材料等。
2.设计阶段的BIM应用在设计阶段,利用BIM技术进行3D建模,并进行模拟分析。
通过BIM模型,可以直观展示设计效果,找出潜在的设计问题,并进行优化。
在设计过程中,可以将不同专业的设计师的图纸进行串联,以便更好地协作和交流。
3.施工阶段的BIM应用在施工阶段,可以利用BIM模型进行施工模拟和协调。
通过与承包商和供应商的紧密合作,可以将施工进度、材料检验及设备运行等信息整合到BIM模型中,并进行协调。
通过BIM模型,可以及时发现施工过程中的问题,并进行调整。
4.运维阶段的BIM应用在运维阶段,利用BIM模型建立桥梁维护管理系统。
将桥梁的维护信息与BIM模型相结合,并建立数据库,包括桥梁的设计参数、材料及构造等。
通过BIM技术,可以实现桥梁的维护计划编制、桥梁健康监测及故障诊断等功能,提高维护效率和减少维护成本。
5.BIM技术在项目管理中的应用在整个项目周期中,BIM技术可以用于项目的规划、预测、监督和控制。
通过BIM技术,可以实现资源的智能化配置,提高项目的效率和质量,减少资源的浪费。
三、BIM技术应用的断点和风险1.人员培训和技术支持BIM技术的应用需要有专业的技术团队提供支持,并进行相关人员的培训。
同时,项目管理者需要制定相关的培训计划,并对BIM技术进行持续的学习和更新。
2.数据质量和安全。
沪昆高铁北盘江特大桥主拱圈施工全过程非线性稳定性评估引言主拱圈作为拱桥中最重要的承重构件,因其主要受压的力学特征,其稳定性问题一直占据突出地位。
劲性骨架拱圈是利用型钢或钢管作为骨架,然后在其基础上搭设模板分段分层浇筑混凝土而形成[1]。
构件施工过程复杂、且在外荷载作用下,结构变形呈高度非线性特征,按照传统的线弹性稳定计算方法将大大高估其承载能力,对工程实践的指导意义已微乎其微[2]。
因此在考虑几何和材料非线性影响的前提下,进行主拱圈非线性稳定性暨极限承载能力评估,对保障拱桥施工与运营阶段的安全性具有重要的现实意义。
近年来,本领域相关学者对大跨度拱桥的稳定性问题进行了细致的研究。
王艳等[3]对某中承式钢管混凝土桁架拱桥的空间弹性稳定性进行了分析。
黄云等[4]对某大跨度钢管混凝土系杆拱桥施工和运营阶段一些典型工况下的结构空间稳定性进行了探讨。
季日臣等[5]建立了某铁路钢管混凝土系杆拱桥有限元模型,给出了该桥在特定的荷载工况下的稳定系数及失稳模态。
刘爱荣等[6-7]采用Ritz法推导了斜靠式拱桥的侧倾失稳临界荷载系数及临界荷载的计算公式,并通过有限元法验证了计算公式的正确性。
彭桂瀚等[8]对某蝴蝶型拱桥的弹性稳定性进行了参数敏感性分析,参数涉及荷载作用、矢跨比、主拱倾角、拱肋连杆位置及构件刚度等。
马明等[9-10]以石棉大渡河拱桥为工程背景,建立空间有限元模型探讨了该桥的两类稳定问题,并对其进行了结构参数敏感性分析。
上述研究中有的仅针对结构线弹性稳定问题进行讨论;有的仅选取了施工过程某些典型工况进行稳定性计算,无法准确了解结构稳定性随施工全过程的变化规律。
因此对于大跨度劲性骨架钢筋混凝土拱桥,有必要详细讨论主拱圈在施工全过程中的非线性稳定性能。
以沪昆高铁沿线重点控制性工程北盘江特大桥为工程背景,运用LSB软件建立主拱圈有限元模型,同时考虑几何与材料非线性的影响,基于荷载增量法研究主拱圈施工全过程的非线性稳定性,评估其极限承载能力,以期为今后类似桥型的稳定性评估提供参考。
BIM技术在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用1. BIM技术在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用概述随着科技的不断发展,建筑信息模型(BIM)技术在各个领域的应用越来越广泛。
在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中,BIM技术的应用可以提高施工效率、降低成本、保证工程质量和安全。
本文将对BIM 技术在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用进行概述,包括BIM技术在设计、施工、运营维护等阶段的应用,以及与其他技术的结合,为高铁大跨度连续刚构拱桥施工提供有力支持。
1.1 研究背景随着我国基础设施建设的不断发展,高铁大跨度连续刚构拱桥在交通运输领域具有重要的战略地位。
这类桥梁的设计和施工难度极大,对工程师的技术水平和经验要求较高。
传统的施工方法往往存在诸多问题,如施工进度缓慢、质量难以保证、安全隐患较大等。
为了提高高铁大跨度连续刚构拱桥的施工效率和质量,降低工程风险,我国建筑行业开始积极探索采用BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术进行桥梁设计和施工管理。
1.2 研究目的随着我国高铁建设的快速发展,大跨度连续刚构拱桥在桥梁工程中的地位日益重要。
这类桥梁的施工难度较大,对施工技术的要求也较高。
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术作为一种先进的建筑设计和管理工具,已经在许多领域取得了显著的应用效果。
本研究旨在探讨BIM技术在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用,以期为高铁大跨度连续刚构拱桥的施工提供有力支持,提高施工质量和效率,降低施工成本,确保工程安全。
1.3 研究意义随着现代工程技术的不断发展,BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术在各个领域的应用越来越广泛。
在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用具有重要的研究意义。
本文将对BIM技术在高铁大跨度连续刚构拱桥施工中的应用进行深入探讨,以期为相关领域的技术研究和工程实践提供有益的参考。
中铁大桥勘测设计院集团有限公司2019年05月2341●中铁大桥勘测设计院集团有限公司成立于年。
●建院以来,共勘测设计了公路、铁路、市政等大型、特大型桥梁1000余座,其中长江大桥60余座、黄河大桥30余座、跨海大桥30余座,工程项目遍布全国各地及世界十余个国家与地区。
●先后培养了3名中国工程院院士、6名全国设计大师、30名国家级专家、2名省级勘察设计大师。
南通苏通桥通苏嘉城际●沪通铁路的控制性工程;●位于江阴长江大桥下游45km ,苏通长江大桥上游40km ;●4线铁路和6车道高速公路合建;●双层桥面钢桁梁;●是继武汉长江大桥、南京长江大桥之后又一座具有跨时代意义的公铁两用跨江大桥。
桥型:斜拉桥跨度:主跨1092m,世界第一公铁两用斜拉桥塔高:325m施工:28m大节段钢桁梁整体拼装用钢量:13万吨桥型:钢桁拱桥跨度:主跨336m,世界第一公铁两用刚性梁柔性拱桥施工:先梁后拱用钢量:3.24万吨桥型:简支钢桁梁跨度:112m,共26孔施工:杆件拼装用钢量:0.34万吨沪通长江大桥全桥用钢量●三索面三主桁箱桁组合结构;●自重轻,刚度大、受力明确,行车性能优越;●体现了世界钢桥结构发展方向;Q500qE钢材及2000MPa斜拉索均是首次在行业内使用。
●全焊接技术整体制造;●大吨位航运、架设;●工厂化、装配化;2014年8月,中国铁路总公司确定开展BIM工作试点工程,共15个项目,沪通长江大桥为3个桥梁试点项目之一。
BIM 组织与应用环境2BIM 技术应用3结语4工程概况1设计单位咨询单位建设单位钢梁制造单位软件环境标准制定需求调研信息整合EBS和IFD编码……模型分解协同工作钢结构混凝土结构精细化建模……设计方案优化构件库分析计算二维出图工程量统计……模型轻量化可视化交底进度管理物联网任务推送……基于BIM模型的健康监测管理系统ABCTekla StructuresAutodeskNavisworks自主研发CPU:I7‐4800M; 显卡:NVIDIA Quadro K1100M;内存:32G;硬盘:512G HDD。
中国中铁BIM应用实施指南(暂行)中国中铁股份有限公司中国中铁BIM技术应用研发中心二〇一六年一月目录1中国中铁BIM应用的总体思路 (1)1.1BIM应用实施背景 (1)1.2BIM应用实施目标 (4)1.3BIM应用实施路线 (5)1.4BIM应用实施方法 (8)1.5BIM应用实施初期的问题及挑战 (9)2企业BIM实施步骤 (12)2.1制定企业BIM实施规划 (12)2.2确定BIM应用解决方案 (14)2.2.1如何选择BIM应用点 (14)2.2.2如何选择BIM试点项目 (16)2.2.3制定企业级BIM解决方案 (16)2.3配置BIM的实施资源 (24)2.3.1IT环境资源建设 (24)2.3.2BIM人力资源建设 (28)2.3.3BIM模型资源建设 (32)2.4制定BIM成果交付标准 (34)2.4.1交付内容 (35)2.4.2交付深度 (37)2.4.3数据格式 (39)2.5建立企业级BIM应用规范 (39)3设计企业BIM应用指南 (42)3.1设计企业BIM应用目标 (42)3.2设计企业BIM应用流程 (44)3.3设计企业主要BIM应用点 (46)3.4设计企业BIM软件方案 (50)4施工企业BIM应用指南 (53)4.1施工企业BIM应用目标 (53)4.2施工企业BIM应用流程 (53)4.3施工企业BIM主要应用点 (54)4.3.1图纸会审 (55)4.3.2深化设计 (57)4.3.3施工组织与方案优化 (60)4.3.4设计变更 (61)4.3.5进度管理 (63)4.3.6质量安全管理 (70)4.3.7竣工验收 (72)4.4施工企业BIM软件方案 (74)5制造企业BIM应用指南 (76)5.1制造企业BIM应用目标 (76)5.2制造企业BIM应用流程 (76)5.3制造企业BIM主要应用点 (77)5.4制造企业BIM软件方案 (80)6企业BIM应用实施保障措施 (81)6.1政策措施 (81)6.2经济措施 (81)6.3技术措施 (82)6.4人力资源措施 (83)6.5管理措施 (83)附件一常用术语及释义 (85)附件二BIM评价指标成熟度总表 (86)附件三BIM应用案例 (88)1 中铁二院宝兰客专石鼓山隧道 (88)1.1 项目简介 (88)1.2实施资源 (88)1.3 实施过程 (90)1.4 成果交付 (100)1.5 小结 (100)2 中铁二院沪昆客专北盘江大桥 (102)2.1 项目简介 (102)2.2 实施资源 (102)2.3 实施过程 (104)2.4 成果交付 (111)2.5 小结 (112)3 中铁二院西成线江油北站路基 (113)3.1 项目简介 (113)3.2 实施资源 (113)3.3 实施过程 (116)3.4 成果交付 (121)3.5小结 (121)4中铁一局苏州桥地铁站 (123)4.1 项目简介 (123)4.2 BIM应用实施方案 (124)4.3 BIM建模工作 (125)4.4 基于BIM的4D施工管理 (127)4.5 应用价值 (131)5 中铁一局杭州市紫之隧道Ⅲ标段 (133)5.1 项目简介 (133)5.2 BIM应用软硬件配置 (133)5.3 BIM工程数字化系统 (133)5.4 模型应用 (136)5.5 应用价值 (141)6 中铁一局广州环城际铁路2标东平新城车站 (143)6.1 项目简介 (143)6.2 BIM技术在项目全过程应用计划 (143)6.3 BIM应用软硬件配置 (144)6.4 BIM应用情况 (144)6.5 成本效益分析 (148)7 中铁建工兰州国际商贸中心 (149)7.1 项目简介 (149)7.2 BIM应用软硬件配置 (149)7.3 BIM应用情况 (150)7.4 小结 (163)参考资料 (165)1中国中铁BIM应用的总体思路BIM从20世纪90年代提出至今,已经从概念普及进入到应用普及阶段,开展从小范围、企业内的试验到局部范围、多方协同的实践,并逐步向全产业链协同、全生命周期实施应用迈进。
bim技术在桥梁建筑中的应用BIM技术在桥梁建筑中的应用随着科技的进步和建筑行业的发展,BIM(Building Information Modeling)技术在桥梁建筑中的应用越来越广泛。
BIM技术以其高效、精确和可视化的特点,为桥梁设计、施工和运维提供了全新的解决方案,大大提升了桥梁建设的质量和效率。
BIM技术在桥梁设计阶段的应用为工程师提供了强大的工具。
传统的桥梁设计过程中,设计师需要通过手绘图纸进行设计,工作量大且容易出错。
而使用BIM技术,设计师可以通过三维建模软件进行设计,将桥梁的各个组成部分以及相关属性完整地呈现出来。
设计师可以根据需要对桥梁进行各种模拟和分析,如结构强度分析、抗震性能分析等,以确保桥梁的安全性和稳定性。
此外,BIM技术还可以实现多学科的协同设计,不同专业的设计师可以在同一平台上共同设计,提高设计质量和效率。
BIM技术在桥梁施工阶段的应用使施工过程更加精确和高效。
传统的施工过程中,施工人员需要根据设计图纸进行施工,容易出现误差和沟通不畅的问题。
而使用BIM技术,施工人员可以通过虚拟现实技术将设计模型转化为可视化的施工模型,以实现施工过程的可视化管理。
施工人员可以在模型中进行碰撞检测,及时发现设计和施工之间的冲突,避免施工过程中出现问题。
此外,BIM技术还可以将施工模型与施工计划相结合,实现施工进度的可视化管理,提高施工效率和质量。
BIM技术在桥梁运维阶段的应用为运维人员提供了全面的信息支持。
传统的桥梁运维过程中,运维人员需要通过实地巡检和手工记录来获取桥梁的运行状态,效率低且不够准确。
而使用BIM技术,运维人员可以通过桥梁的BIM模型获取桥梁的详细信息,包括结构、材料、设备等。
运维人员可以根据模型提供的信息,制定更加科学和精确的运维计划,及时发现和解决桥梁的问题,延长桥梁的使用寿命。
BIM技术在桥梁建筑中的应用具有重要的意义。
它不仅提高了桥梁建设的质量和效率,也为桥梁的设计、施工和运维提供了全新的解决方案。
BIM技术在桥梁设计中的应用BIM技术在桥梁设计中的应用主要包括以下几个方面:1. 三维建模在桥梁设计中,BIM技术最主要的应用是通过三维建模来模拟和呈现桥梁结构的全部细节。
传统的二维图纸难以真实地展现桥梁的复杂结构和空间关系,而BIM技术可以通过建立三维模型来展示桥梁在三维空间中的外观和结构,包括桥梁的长度、高度、宽度、桥面和支撑结构等。
这样可以帮助设计团队更直观地理解桥梁的设计方案,提高设计质量和效率。
2. 数据集成BIM技术可以将不同专业的设计数据进行集成,实现结构、道路、水务、排水等多个专业的交互设计。
在桥梁设计中,需要考虑到桥梁结构的稳定性、荷载能力、通行安全等多个方面的因素,而BIM技术可以帮助工程师将这些不同的设计数据整合在一个平台上,进行全面的分析和比较,以确保桥梁设计方案的合理性和可行性。
3. 数据可视化BIM技术可以通过数据可视化的方式展现桥梁设计方案,包括桥梁结构的空间和材料分布、荷载分布、强度分析等。
设计团队可以通过虚拟现实技术来观察桥梁模型,并且在模型中进行交互式的操作,以便更好地理解和优化设计方案。
通过数据可视化,工程师还可以在设计过程中发现潜在的设计问题,并及时进行调整和修正。
4. 协同设计5. 模拟分析BIM技术可以对桥梁设计方案进行模拟分析,包括结构强度、荷载承载能力、风荷载、地震响应等多个方面的分析。
通过模拟分析,工程师可以更好地了解桥梁设计方案的安全性和稳定性,并且根据分析结果进行优化和调整,以确保桥梁结构的安全和稳定。
BIM技术在桥梁设计中的应用可以帮助设计团队更直观地理解和优化设计方案,提高设计效率和质量。
随着BIM技术的不断发展和完善,相信它将在未来的桥梁设计中发挥越来越重要的作用,为桥梁工程的建设和维护提供更专业、更高效的支持。
大桥BIM技术应用方案
随着科技的不断进步,为了提高大桥建设的质量效率,BIM技术在大桥建设领域得到了广泛应用。
大桥BIM技术应用方案也越来越受到各大
工程方的关注。
下面,我们分步骤来阐述大桥BIM技术应用方案。
第一步:数据采集
首先,在大桥BIM技术应用方案中,数据采集是至关重要的一步。
在
建设过程中,需要获取大量数据,包括地理环境、建设目标和施工方
案等。
通过这些数据的采集和整合,有助于建立大桥的数字模型。
第二步:数字建模
将数据整合后,我们需要进行数字建模,建立大桥的三维数字模型。
数字建模可以为后续的施工和维护提供重要的依据,是大桥BIM技术
应用方案的关键环节。
第三步:模型协作
数字建模后,需要对模型进行协作。
这个步骤对于大桥建设者来说十
分重要,不同的建设方可以同时对模型进行修改和更新,以达到协同
工作的目的。
第四步:模型分析
模型分析也是大桥BIM技术应用方案中不可或缺的一环。
通过模型分析,可以检验模型的可行性和质量,进一步完善和优化模型,减少施
工和运营环节的错误和风险。
第五步:模型输出
最终,我们需要将数字模型输出到实物施工中。
在大桥建设的过程中,数字模型可以为实际施工提供有力的支持和保障,例如设计施工图纸、制定施工计划、监控工程进度等等。
总之,大桥BIM技术应用方案的实施可以提高大桥建设质量、效率和安全性,降低成本,缩短建设周期。
只有不断推进大桥BIM技术应用方案的发展和应用,才能更好地满足人们对于高质量大桥的需求。
北盘江特大桥大跨度过江栈桥设计与分析摘要:建造施工栈桥结构往往受地形、场地条件限制,对不宜建造支承结构的地方,栈桥设计需要跨越更大的跨度,本文中用于北盘江特大桥施工的既有公路安全通道过江栈桥主跨达到45m,利用通用有限元软件sap2000对主跨钢构墩柱进行受力分析,并与在实践中进行对比,为以后大跨度栈桥设计提供经验参考。
关键词:特大桥;45m跨度;栈桥;装配式贝雷梁;有限元软件sap2000分析1、工程概况:昆客运专线北盘江特大桥位于贵州西南部光照水电站下游1150m处。
桥梁全长:721.25m,主桥为445m上承式钢管混凝土劲性骨架拱桥,主桥拱圈拱轴线采用悬链线,矢高100m,矢跨比1/4.45,拱轴系数采用1.6。
净跨度为438.68m,净矢高为98.7m。
主桥施工时需封闭两侧道路,为不影响当地交通,在昆明岸侧修建棚洞,在北盘江江上修建过江栈桥,上海岸车辆走过江栈桥通行。
既有公路安全通道过江栈桥位于北盘江大桥下游390m处,横跨北盘江,全长135m,主跨45m,主梁采用贝雷梁(最大跨度18m),桥面系为工钢横向布设,上铺花纹钢板,主跨墩柱采用刚构下传荷载至基础,其他墩柱均采用钢管柱,基础为砼扩大基础。
过江栈桥布置图如下图:2、栈桥构造形式:栈桥横向采用两组单层四排装配式贝雷梁结构,两组贝雷梁中间距为1m,每组贝雷梁件用自制0.9m宽支撑架连接成组。
栈桥贝雷梁落在桩顶分配梁上(2工36b),分配梁上焊接限位块防止贝雷梁移动。
桥面系采用工22b按300mm间距布置,并设有限位块。
上铺6mm 厚花纹钢板。
栈桥全宽9m,其中两侧0.5m用于人行。
栈桥采用双向二车道布置。
具体布置横向如下图:3、栈桥设计计算:3.1、荷载计算:栈桥设计通过社会车辆、履带吊-50 等,因此主要荷载如下:3.1.1、恒载:结构自重、桥台后土压力;3.1.2、公路-Ⅰ级汽车荷载,履带吊-50;3.1.3、人群荷载:3.0KN/m2;3.1.4、风荷载:50年一遇基本风压;3.1.5、基础位移:一岸基础沉降100mm。
0 引言高速铁路作为我国交通运输的大动脉,对于国民经济发展和国计民生有着十分重要的意义。
近年来,BIM技术、大数据、云计算、物联网、3D打印等新技术逐步兴起,我国部分高速铁路项目也开始尝试不同深度的BIM应用[1]。
新建郑万铁路河南段站前7标(ZWZQ-7标)工程为典型线性工程,其连续梁-拱上跨南水北调中线干渠控制性工程具有施工工艺复杂、工期控制难度大、绿色环保要求高等特点,给项目施工与管理带来考验。
利用BIM技术辅助施工,可提高项目的技术、质量、安全等综合管控水平,按期完成施工[2-3]。
Z W Z Q-7标工程位于河南省南阳市境内,标段起于方城站,途经方城县清河乡、赵河镇,社旗县桥头镇,南阳市宛城区红泥湾镇3县区4乡镇。
标段起讫里程D K227+778.385—D K265+420.14,正线长度37.642 k m,含路基、桥涵、无砟轨道等站前线下工程。
项目特殊结构众多,主要包括:(48+80+48)m、(60+100+60)m三跨连续梁;1-(74+160+74)m连续梁-拱;1-80 m系杆拱。
其中,1-(74+160+74)m 连续梁-拱于DK244+327.1—440.7处跨越南水北调中线工程,被列为本项目控制性工程。
1 BIM实施策划项目根据施工工艺要求制定详细的BIM实施策划方案。
BIM应用范围为426#—481#墩上下部结构,包含1座(74+160+74)m连续梁-拱、1座(60+100+60)m连续梁,其他为简支箱梁。
项目从技术和管理2个维度展开BIM 应用:(1)技术层面。
利用建模软件解决2#拌合站及赵河钢筋加工场三维场布、构件工程量审核、复杂构件钢筋三维可视化、钢筋深化设计出图指导施工、金属波纹管孔道及钢筋碰撞检测、预应力筋断面相对坐标提取交底等问题。
其应用旨在最大程度消除技术差错造成的返工风险。
(2)管理层面。
进度管理是整个BIM实施应用的核心,以广联达BIM5D质量安全模块为辅助应用,同时初步探索商务应用,为企业成本预算打下坚实基础。
0 引言BIM模型是一种先进的技术手段和管理理念,涉及工程项目全生命周期,涵盖规划、设计、施工到运营维护整个过程,由建筑模型、过程模型和决策模型构成。
基于BIM技术构建建设管理平台,可以最大限度地整合资源,提高效率,显著提高工程质量控制和安全管理水平。
它将二维平面设计转化为三维直观设计,将粗放性的施工管理模式提升到精益化的管理模式。
全面推广B I M技术应用,将带来整个产业链条的全面创新[1]。
BIM技术的主要特点表现在以下几个方面。
(1)可视化:基于三维信息模型为载体,实现“所见即所得”,项目设计[2]、施工、运维等整个建设过程可视,方便进行更好地沟通、讨论与决策。
(2)完备性:除了对工程对象进行3D几何信息描述外,还包括4D、5D甚至更多维度等完整工程信息(属性信息)描述。
(3)关联性:信息模型中的对象是可识别且相互关联的,模型中某个对象发生变化,与之关联的所有对象都随之更新。
(4)优化性:建造过程是不断优化的过程,利用数字模型优化方案具有诸多优势。
(5)协同性:不同参与方基于同一BIM模型开展工作,解决了信息的互联互通,形成了协同工作机制,避免信息传递失真和不对称造成的损失,避免了传递延误,达到了提质增效的效果。
(6)标准性:通过模型可以为构件、预制构件、预制非标构件,尤其是有现场约束的非标构件,提供精准的制作加工依据,这些精确构件必然会引起相应的供应生产线的联动和供应统筹,甚至影响供应商企业组织架构变动,这将助推建筑产业专业化、模块化、装配化。
由于BIM技术具有显著优势,中国铁路总公司(简称总公司)加快了铁路建设工程信息化工作的推进步骤[3],明确了以BIM技术为核心,建立统一开放的工程信息化平台,分阶段拓展应用内容,实现对工程项目全生命周期管理。
经过认真分析,在桥梁建设领域应用BIM技术,能够拓展桥梁工程建造过程的智能化、专业化和标准化等方面深层次应用[4],是铁路桥梁建造技术发展方向。
高速铁路特大桥上双块式轨道结构设计及施工质量控制董佳佳;刘学毅【摘要】北盘江特大桥桥跨布置方式特殊,对轨道结构形式及施工质量有严格要求。
桥上采用双块式单元道床板与纵连底座相结合的轨道结构形式。
在道床板和底座之间设置隔离层,同时在道床板两端底面设置与底座板一体的限位凸台限制其位移,可降低结构的整体破坏可能,保证结构的稳定性。
对比不同端刺结构方案对轨道结构的受力变形影响,并从施工角度叙述道床板和底座板施工的施工工艺及质量控制要点。
在隧道内采用不设端刺的摩擦板方案,既减小了对隧道内轨道结构影响,又保证了桥上轨道结构安全稳定,且有利于节省工程投资,便于施工质量控制;对施工各环节进程质量控制,可提高轨道的使用寿命,降低后期维护成本。
%Beipanjiang major bridge is designed with special bridge span arrangement, which has strict requirements for track structure form and construction quality. Double-slab ballastless track and continuous seating plates are used on the bridge. An isolation layer is provided between the road deck and the base, while the limit boss is set in integration with the seating plate at the two ends of the track slab bottom to reduce possible overall damage and ensure the stability of the structure. The effects of force and deformation generated by different programs of the thorns track structure are compared, and construction processes of double-slab ballastless track and continuous seating plate and key quality control points are illustrated. The applied program uses friction plate without end thorn, which not only reduces the impact on track structure in the tunnel, ensures the security and stability of the bridge track structure, but alsohelps save investment and reinforce quality control. In addition, process quality control prolongs track service life and cuts maintenance cost.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2016(060)012【总页数】5页(P22-25,26)【关键词】双块式道床板;纵连底座板;端刺;施工质量;铁路桥;特大桥【作者】董佳佳;刘学毅【作者单位】西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,成都 610031;西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室,成都 610031【正文语种】中文【中图分类】U213.2+441.1 结构特点与组成沪昆客运专线北盘江特大铁路桥采用简支梁+T型连续刚构梁+连续梁的桥跨布置方式,桥梁结构形式特殊,梁轨纵向作用力大,对轨道结构形式及施工有严格要求。
沪昆客专北盘江特大桥设计BIM应用中铁二院工程集团有限责任公司一、工程项目简介沪昆客运专线为“五纵五横”的大通道之一,是西南和中南至华东最重要的铁路大动脉。
北盘江特大桥为全线最大跨度的桥梁工程。
大桥位于贵州省关岭县和晴隆县之间,在光照水电站下游跨越北盘江。
两岸均有贵州省光照水库库区公路从桥下通过,并与沪昆高速公路相通。
北盘江河谷深切,呈“U”字型,桥址处属构造剥蚀中山河谷地貌,两岸岸坡地势陡峻,岸坡自然坡度为37°~62°,局部为陡崖,桥高近300m,场地地震峰值加速度为0.089g,地震动反应谱特征周期为0.65s,场地类别为I类。
大桥主要技术标准如下:铁路等级:客运专线、双线轨道类型:有砟轨道最高设计行车速度:350km/h。
(长昆段250km/h,基础预留进一步提速条件)设计活载:ZK活载桥上线路:线间距5m,直线、平坡使用年限:正常条件下为100年图1 主桥布置图桥梁中心里程为D1K881+943.0,桥梁全长:721.25m。
主桥为中心跨度445m上承式钢筋混凝土拱桥,引桥及拱上孔跨布置为:1×32m简支箱梁+2×65m预应力混凝土T构+8×42m预应力混凝土连续梁+2×65m预应力混凝土T构+2×37m预应力混凝土连续梁。
本桥建成之后为世界最大跨度的钢筋混凝土拱桥。
图2 大桥效果图全桥主要工程量:主拱C60(C80)混凝土:2.9万方,梁部C55混凝土:1.17万方,拱座C30、C40混凝土:7.1万方,其余墩柱及基础C30、C40混凝土:2.6万方。
全桥混凝土总圬工约:13.77万方;钢筋约为16000t,钢管拱劲性骨架钢材约为5500t,土石方开挖约43万方,边坡防护约24000平方米。
北盘江特大桥主拱采用钢管混凝土劲性骨架法施工,施工过程结构体系转换多,结构复杂、工程规模大、施工步骤特别多、控制难度大、控制因素多。
全桥混凝土圬工总量:13.53万方,施工阶段:211个。
北盘江特大桥于2010年10月开工,预计于2015年5月竣工。
目前拱座基础及102m高交界墩已经施工完成,正在进行钢管骨架的架拱施工,施工照片见下图。
图3 北盘江特大桥施工照片二、BIM团队介绍表1 北盘江特大桥设计BIM应用团队成员三、 BIM技术应用软件配置图4 软件实施流程图1、DS-CATIA:产品设计平台,负责地质、隧道与桥梁BIM模型建立;最有效的功能:(1)二维和三维的参数化设计功能;(2)模板的超级副本、特征模板和文档模板,特征模板的白盒和黑盒功能;(3)知识功能模块;(4)高速缓存读取轻量化模型;(5)复杂实体的精确造型;最需要改进的功能:(1)BOM表功能无法对Body级别的对象进行工程量统计;(2)零件和产品的梁杆单元有限元化;2、DS-ENOVIA:数据管理平台,负责多专业协调设计及数据管理最有效的功能:(1)关联设计管理;(2)完整变化的设计上下文环境;(3)数据共享更安全;(4)系统及时通知;(5)CATIA应用性能提升。
最需要改进的功能:(1)大尺寸问题,在VPM环境下,无法管理处于大尺寸标度的模型;只能管理标准标度的模型;(2)装配参数和装配关系某些时候不方便管理,在VPM环境下仅能以技术包形式管理;(3)VPM环境下,人员权限配置较为复杂,需要较为深厚的计算机功底;(4)在VPM环境下,删除操作较为复杂,需要执行较为多的步骤;(5)在VPM环境下,模版管理较为复杂,需要较多的步骤;3、DS-DELMIA:仿真应用平台,负责BIM模型的施工四维仿真最有效的功能:(1)甘特图、PERT图关联的三维装配(人机)过程仿真;(2)机械加工工艺规划、验证仿真;(3)人、机和料的过程化信息查询;(4)真实机器人的交互设计、仿真和离线编程;最需要改进的功能:(1)信息查询机相关报表输出需后期开发定制;(2)动画效果在一定程度上不能很好的满足后期汇报要求;4、DS-3DVIA Composer:三维动态演示平台,负责三维模型数据发布及设计成果集成最有效的功能:(1)多种CAD模型数据处理:支持大部分三维CAD设计软件模型数据的转换和导入;(2)精确三维模型交互式浏览:能对显示最大能够达到零件级的三维模型进行实时交互浏览操作,如旋转、缩放等;(3)轻量化模型数据:通过自身算法,模型文件大小被压缩到很小,普通地质场景的模型仅几十兆;(4)实时测量:可以在交互浏览的过程中对任意边线点进行测量,获得真实的尺寸数据;(5)动画:软件内能够实现漫游动画及装配动画的制作和播放;最需要改进的功能:(1)对模型精细化显示有一定的性能要求:对大场景显示达到以万计的零件级别的场景会有一定的性能要求;(2)无物理仿真效果:由于3DVIA Composer主要面向CAD三维模型展示,所以不支持水流等效果引擎;5、AUTODESK-AutoCAD2012二维设计工具,负责编辑地形及地质剖面模型最有效的功能:(1)二维绘图非常方便;(2)对模型的建模和修改范围没有限制;(3)图层、标注和线型的管理;最需要改进的功能:(1)二维和三维的参数化设计;(2)模型附加参数比较困难,参数的种类比较少;6、AUTODESK-Navisworks2012适时漫游平台,负责BIM模型的适时漫游最有效的功能:(1)数据整合---兼容设计行业内50种以上文件格式,支持将设计、施工和其他项目数据整合进单一集成的轻量级项目模型;(2)设计优化---支持模型的碰撞和冲突检测,能够帮助分析空间问题,解决专业间冲突,在施工前预测和避免潜在问题,提升协同和设计质量;(3)项目可视化校审---通过可视化功能完成渲染,制作照片级别三维动画和图像,完成项目校审;并可创建对象动画,支持项目施工进度模拟和特定工序的流程规划;(4)施工模拟和算量统计---能够完成模型对象和施工进度关联,验证施工活动的可行性,优化施工方案;并通过基于模型的快速工程算量统计,完成项目概预算;(5)项目协同---平台提供了各个专业的设计协同平台,标注、视图等功能提高了协同效率;同时模型能够发布云端,在Ipad上浏览,促进多地区、多团队的全方位协同。
最需要改进的功能:(1)模型数据格式更加轻量化,提升模型协同效率;(2)提供针对施工可建造模型的功能,针对施工实际诉求进行更加精细化的施工方案模拟;(3)算量部分,计价标准本地自定义,或者本土化计价体系嵌入;(4)提升渲染效率,缩短渲染时间,降低对本地资源的占用;(5)其他施工管理软件,以及施工现场硬件与Naviswork的集成,能够直接从模型中提取需要施工数据。
7、Skyline:三维GIS平台,负责测绘数据发布最有效的功能:(1)海量三维地形的快速索引与浏览技术;(2)多源数据、多专业设计数据的集成共享、展示技术;(3)铁路沿线三维模型的快速匹配与生成技术;(4)基于三维GIS平台和三维地形,可开展多种多样的分析功能,如碰撞检测、剖面提取等;(5)可将三维GIS平台与海量的空间数据关联,实现一种“所见即所得”的数据管理方式。
最需要改进的功能:(1)三维GIS平台的可扩展性;(2)三维GIS平台模型的精度;(3)三维GIS平台与BIM模型的兼容性。
四、硬件配置服务器:HP Z800工作站+HP Z420工作站×5+HP EliteBook 8560w工作站×2五、BIM应用情况1、BIM在设计中的应用BIM在设计中的应用主要分为以下几个方面:1)三维地质信息模型通过逆向工程建立地形、地质三维信息模型,下图在以爆炸视图的方式表现地质构造。
图5 轻量化的三维地质信息模型2)模板与知识工程采用骨架式建模思想,建立全桥模型的骨架,通过模板实例化实现构件在三维空间的定位;利用三维参变功能,实现构件的变形设计;通过知识工程模板的黑盒功能保护设计者的知识产权。
图6 模板与知识工程应用实例图3)三维模型驱动二维工程图将指定的三维模型在二维工程图上投影、剖切并添加特定的标注构建出二维工程图模板,再使之与三维模型相关联,从而实现快速生成二维工程图。
构建与三维模型相关联的二维工程图模板,实现快速生成二维工程图。
图7 二维工程图模板4)工程量统计采用BOM表功能快速统计节段劲性骨架工程量。
图8 BOM表工程数量统计图5)碰撞检查通过碰撞检查功能,可以检测构件的接触和碰撞问题,从而实现结构的数字化预拼装。
图9 节段劲性骨架碰撞检查6)有限元分析利用分析模块,实现CAD与CAE的一体化。
此处以交接墩为例,进行了背索的优化分析,计算结果表明根部背索可以优化。
图10 交界墩实体有限元分析7)设计库管理通过建立中铁二院桥梁设计库,实现了设计知识的记录、封装和积累,可以有效地保护企业知识产权。
用户可以随时从设计库中选取需要的模板进行实例化,从而极大地提高了设计效率。
图11 设计模板库管理8)海量数据管理利用协同设计系统的产品数据管理功能(PDM),可以实现设计模型、二维图纸和各种文档的统一管理。
利用协同设计系统可以将通用零件库、标准件库统一管理调用。
减少计算机资源消耗的方式:高速缓存模式可以后台实现模型轻量化;上下文追加模式快速构建设计环境;实时数据卸载减轻计算机负担。
图12 PDM产品数据管理9)制造一体化利用NC加工模块在BIM三维设计模型上添加加工制造信息,可以生成数控加工程序,并直接被数控加工设备识别使用。
图13 制造一体化流程10)制定数据命名规则通过北盘江大桥三维设计BIM应用,初步制定了桥梁专业结构树、模板命名和文件命名规则。
图14 桥梁结构树命名规则表2 文件后缀名表11)地形图插件研究了地形等高线加密算法,基于AutoCAD编制了等高线加密插件,针对CATIA开发了接口,实现了AutoCAD与CATIA的数据交换。
图15 不同地形比较12)轻量化模型展示利用3DVIA Composer展示了轻量化的桥梁模型。
图16 轻量化模型展示2、BIM在施工中的应用BIM在施工中的应用主要分为以下几个方面:1)龙门吊预拼装杆件采用DELMIA将吊装顺序与甘特图相关联进行了三维装配过程仿真;图17 龙门吊预拼装杆件2)施工工序优化采用DELMIA劲性适时碰撞检查,发现了施工中不合理的地方,对杆件拼装工序进行了优化。
图18 施工工序优化3)吊装辅助定位采用DELMIA模拟了吊装辅助定位及螺栓安装过程,对现场施工人员起到一定指导作用。
图19 吊装辅助定位4)焊接模拟采用DELMIA模拟了杆件的焊接过程,对施工人员起到一定的指导作用。
图20 焊接模拟5)节段吊装采用DELMIA模拟了复杂的劲性骨架吊装过程,对施工起到了很好的指导作用。