近年来我国高速铁路发展迅速,已成为一张国家名片,尤其是在桥梁工程领域,无论从工程体量,还是工程难度角度上看,都取得了举世瞩目的成就 。
在新一轮科技革命和产业变革发展背景下,信息化与工业化的融合成为世界各国积极推动的热点工作,美国、英国、日本、德国等发达国家相继发布了相关战略规划。面对挑战与机遇,我国先后发布了实质性规划和政策,如《新一代人工智能发展规划》《“互联网+”行动计划》等。
以信息化为视角,我国高速铁路桥梁工程领域也积极推动并迈向由建筑信息模型(BIM)与移动互联、物联网、云计算、大数据、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)等信息技术为支撑的全生命周期信息化,并通过以BIM为代表的技术手段解决当前面临的一系列问题。例如,中国铁路BIM 联盟陆续颁布了一系列BIM技术标准,铁路行业BIM技术应用取得了很大进步。在联盟的推动下,设计、施工及高校等机构对铁路BIM标准、铁路工程BIM技术应用等方面进行了深入研究、实践及验证。 选取郑济高铁长清黄河特大桥为工程案例,进一步总结探索BIM技术在高铁桥梁工程设计与施工阶段的实践经验。
项目背景
郑济高铁长清黄河特大桥位于我国山东省境内,依新建郑州至济南铁路工程(山东段)跨黄河主槽而设,引桥由多联预制装配式及现浇连续梁组成,主桥总体设计为(108+4×216+108)m 多塔双索面预应力混凝土矮塔斜拉桥,主梁为预应力混凝土结构,桥塔采用钢筋混凝土结构,桥塔根部设置型钢,斜拉索采用扇形布置,桥上铺设CRTSⅢ型板式无砟轨道。本工程BIM技术应用面临以下3个难题 。
BIM标准部署
BIM标准体系介绍
铁路BIM标准体系框架如图1所示,以技术标准和实施标准作为分类原则。技术标准分为数据存储标准、信息语义标准、信息传递标准,其主要目标是为实现铁路建设项目全生命周期内不同参与方与异构信息系统间的互操作性,用于指导和规范铁路BIM软件开发,主要面向IT工具。实施标准是从资源、行为、交付物、协同管理四方面指导和规范铁路行业规划、设计、施工、建设管理、运营企业实施的BIM标准。
图1 中国铁路BIM标准体系
BIM标准部署技术
辅助设计软件研发
基于Dassault的桥梁三维BIM设计系统
图2 连续梁BIM设计工具用户交互界面
图3 普通钢筋及预应力钢束BIM模型
图4 下料孔与纵向预应力立面关系示意
施工阶段BIM技术应用
桥梁钢筋自动化加工
图5 钢筋自动化加工技术流程
图6 高铁桥梁施工仿真
③施工工序表现。通过工程主体模型、工程辅助模型的分解和构件级显示控制,表现施工工序。通过信息树对象开关控制模型的显示,或事先设定每个构件显示的时间段,然后通过时间过滤实现工序的关键帧动画表现。
④施工工法动画模拟。将构件模型按照相对定位方式导入到三维GIS平台,通过模型移动、关节旋转控制,实现可控的过程模拟。基于三维GIS平台的API接口,开发动画脚本工具,进行特定类型动画的任意编辑和控制。
⑤施工机械模拟。为实现机械参数和模型动画的封装,根据施工机械的作业动作,按关节进行模型分解,如图7所示;对关节和分解模型进行层级划分,并根据层级关系建立上下级模型的空间附着关系以及关节类型、参数变量。
图7 施工机械模拟
桥梁信息化施工管理平台
平台功能概述
图8 三维电子沙盘
图9 经营分析统计结果展示
图10 环境监测数据统计分析
总结
内容来源:
铁路BIM联盟成员单位——中国铁路设计集团有限公司
齐成龙.
郑济高铁长清黄河特大桥设计及施工阶段BIM技术研究 [J].铁道标准设计.
(铁路BIM联盟文章,转发请注明出处)
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只看楼主 我来说两句已收藏!!受益匪浅!!!
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好资料,学习了郑济高铁长清黄河特大桥设计及施工阶段BIM技术研究,多谢了。
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谢谢楼主分享
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