【《BIM技术在桥梁结构中的应用探讨》7800字（论文）】.docx

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1、BIM技术在桥梁结构中的应用研究目录1绪论111研究背景11.2 研究意义11.3 论文研究的主要内容12BIM技术在桥梁中的应用22.1 桥梁工程32.2 基于BIM技术的桥梁设计33基于ReVit软件的桥梁结构建模43.1 工程项目信息介绍43.2 桥梁结构建模43.2.1 .桥墩族的创建43.2.2 桥台族的创建8323T梁族的创建11324支座、人行道支架族的创建124桥梁整体模型建立154.1 地形的载入154.2 轴网、标高建立174.3 桥台、桥墩族的载入184.4 梁族的载入195碰撞检查、施工模拟205.1 Navisworks简介205.2 碰撞检查205.3 施工进度模拟

2、21结论22参考文献231绪论1I研究背景近年来，随着我国国民经济持续增长，城镇化进程不断加快，直接带动我国工程建设行业的飞速发展。然而，与建筑业庞大的市场相比，建筑领域的表达方式和设计方法仍局限于传统的二维表现模式。据美国建设科技研究院的统计表明，建筑业的总工作量中，超过57%的工作量为无效工作量，给建筑行业带来巨大的经济损失。我国与发达国家在生产效率上的显著差距,导致我国因无效工作量带来更大的经济损失。目前,以CAD技术支撑为应用平台的信息化表现方式仍占据我国庞大的建筑市场，而CAD技术的不足逐渐显现。CAD技术时各项目参与方间需交错紧密联系，一方协调出现问题就会影响整个项目的顺利进展，而

3、采用BIM技术时各项目参与方只需针对同一设计模型进行交流协作，显著减少了因协调不完善导致的项目缴漏问题。B1M三维设计软件必将逐渐取代二维设计软件的原因主要归结于表现、变更、关联和信息四方面，因此B1M技术必将成为CAD技术之后的技术变革方向。12研究意义长期以来，建筑业一直是用手绘的方式进行绘图的，建筑业的快速发展与落后的手工绘图产生了激烈的矛盾。随着计算机行业的发展，这一矛盾得到了缓解。但随着时代的变化发展,对建筑设计技术的需求不断增加,对三维技术的需求也不断增加,所以BIM技术应运而生。B1M技术不仅给建筑设计行业带来了革新，在生活的各个领域也发挥着重要的作用。BIM技术凭借自己的优势，

4、依靠建筑行业，在当今社会有着很好的实用性。此外，BIM技术不仅是具有独特的建筑设计优势，而且还有三维模型的特点，为监理、设计和运营管理之间的信息交流提供了有效的支持，对监测建筑物生命周期维修起到了重要作用，这将对未来建筑业的设计有很大的影响。1.3论文研究的主要内容本次设计研究的主要内容有：(1)第一章和第二章对B1M技术及应用现状进行了简单的介绍，对B1M技术在桥梁设计中的应用进行了说明，分析在桥梁建设中，基于B1M技术对桥梁整体进行建模。(2)第三章介绍Revit建模软件对跨河南国际运矿道路大桥进行三维建模中的应用，以及桥梁部分结构的建模；(3)第四章在载入地形之后对桥梁的整体模型进行了建

5、立，并在第五章将我们所建立的模型导入到Navisworks软件中，进行了碰撞检查和施工模拟；2BIM技术在桥梁中的应用2.1 桥梁工程桥梁不论在公路还是铁路中都是非常重要的组成要素，特别是在地形地貌都相对复杂的区域，桥梁的建设关系到当地的经济、政治和军事发展。桥梁设计的基本原则是要具有适用性、安全性、耐久性、美观性、经济性，并且一定要充分地考虑到环境的保护和可持续发展的重要性。桥梁的组成部分可以说是“五大”、“五小”十个部件。那么“五大”其实是指：1.桥跨结构；2.支座系统；3.桥墩；4.桥台；5.墩台基础。而所谓的“五小”就是与桥梁服务功能对应的相关部件，分别是：1.桥面铺装；2.排水防水系

6、统；3.栏杆；4.伸缩缝；5.灯光照明；桥梁对于运行车辆荷载的部分可分为桥跨的上、下部结构。这部分需要通过计算分析所承受的荷载来迸行桥梁结构安全的保证。桥梁上部结构施工的方法有：顶推法、预制安装法、就地进行浇筑、转体施工法、悬臂进行施工等。桥梁的基础施工方法有：明挖基础施工，桩基础施工，连续墙施工、管柱与沉井基础施Io桥梁的分类其实多种多样。如果按照结构体系为依据划分，则可以分为悬索桥、刚架桥、拱桥、梁式桥这四种。如果按照用途为依据划分，则可以分为公路桥和铁路桥,以及公路铁路两用桥还有其他专用桥梁。另外还有一些按基本体系组合得到的组合体系Wio2.2 基于BIM技术的桥梁设计伴随着中国飞速的发

7、展，桥梁建造的技术也在发生日新月异的改变，国内在设计桥梁的重量、跨度和美观等许多方面都相较于以前有了很多更高的要求，所以基于桥梁建造的在结构、形状等方面的复杂性，还出于施工难度高的考虑，桥梁形式的多样化处理已经成为了桥梁设计及建造行业最紧要的任务，我国建筑行业通过不懈的努力，以应用B1M技术为契机，探索出了针对桥梁施工难题的解决方法。B1M技术作为一种新发展新提出的针对建筑、土木、工程管理学及相关设计和施工的理念，它极高的应用价值并在许多工程项目中都得到了极大的体现，而且还可以在具体实施建筑工程的阶段发挥出相当大的关键性作用，在桥梁工程相关项目的施工建设上BIM技术的重要性也是不必多说的。另外

8、因为BIM技术在整个建筑设计、施工的生命周期贯穿始终，而在桥梁建筑生命周期内，设计环节作为最初始也最关键的一个环节，该阶段定性了桥梁所建设的结构形式、位置、跨度以及施工方案等决定性因素。桥梁工程中应用BIM技术的优势：(1)将施工生产效率有效提高，尽可能的减少成本。在建模时使用参数化建模，并将二维图纸三维可视化，对优化桥梁设计的优化有极大帮助，不光节省时间以及成本，还可以保证施工进行效率。(2)让设计方案变得相较于未使用BIM技术前更直观，提升工程造价的准确性。以BIM技术为基础的的桥梁工程，可以让客户在进行方案选择的评审时直接看到桥梁竣工后的三维立体效果以及和桥梁有关的信息数据，非常的直观。

9、而有关工程造价的事宜，BIM技术对比传统的二维视图来说精准性上是后者难以企及的。(3)对桥梁工程创新的提高与先进技术的容纳有非常大的帮助。桥梁建筑技术在目前建筑行业可以说是在科技性和前瞻性上都非常优秀的技术之一。通过对BIM技术可视化数字信息模型的利用，让设计、建造和运营等整个生命周期都串联在一起，由BIM技术提供的平台进行的信息共享和交互，使与桥梁建筑有关的所有协助方都可以更好的进行交流、合作及运营。(4)方便对工程及相关设备进行及时的管理维护。桥梁竣工的B1M模型发送到有关管理运营桥梁的单位，能为他们日常对桥梁的的监管和运营以及养护维修等带来很大程度上的便利。监督方还可以同时利用B1M技术

10、对施工的进度进行考察，检验工程完成的效率和质量。3基于ReVit软件的桥梁结构建模3.1工程助目信息介绍桥名：跨河南国际运矿道路大桥。(1)地形地貌地形平缓，地表植被较为稀少。(2)地层岩性：桥址区地层主要为第四系全新统(Q4)种植土、粉质黏土；第四系-上第三系(Q-N),铁帽；泥盆系(D)砂岩。桥址区无不良地质与特殊岩土。(3)水文地质特征根据水质分析报告，桥址区地表水、地下水对混凝土无侵蚀性。环境土对混凝土无腐蚀性。(4)工程措施意见1)、本桥位于R=800m的圆曲线上。桥墩基础及墩身设40Cm横向预偏心，施工时请注意。2)、本桥桥台路堤边坡各设检查梯一座，上下游交错设置。3)、圣台右侧较

11、陡，锥体坡脚采用M1O浆砌片石挡墙收坡，挡墙高约2.0m,数量3.2桥梁结构建模结合桥梁总布置图和各结构平立剖三视图，使用公制常规模型创建基础、桥墩和桥台族。由于T梁结构相对来说复杂一些，需要更多的操作步骤和命令来完成对梁族的创R=800m1=50mZH:DK59+605.57HY:DK59+655.57YH：DK60+467.51HZ：DK60+517.51曲线布置示意图建，所以最后对T梁进行建模。在完成桥梁各个结构族的创建后，将其载入到项目中完成对桥梁整体结构的建模。3.2.1 .桥墩族的创建桥墩分为：基础、墩身、托盘和垫石这四部分。下面先进行桥墩各部分的尺寸说明，如图3.1,图3.2,图

12、3-3所示，然后介绍建模过程。图3-1桥墩分布Kbft图3-2基顶截面图3-3桥墩布置不意图尺寸说明；墩身采用圆端形，具体尺寸设计如下：墩高H13m,墩径处截面230*380cm,直坡。13墩高HM23m,墩径处截面230*380cm,坡率42:1托盘采用圆端形，托盘高度为14m,桥墩横向预偏心设置：曲线半径RV1200m,横向预偏心40cmo顶帽采用矩形，具体尺寸设计如下：1=32m:墩高H13m,纵向长度250cm,横向宽度600cm,厚度50cm。1=32m:13墩高H23m,纵向长度270cm,横向宽度600cm,厚度50cm。支撑垫石设计1=32m,横向宽度IOOCm,纵向长度180

13、cm,高度：32cm此线路为曲线段，曲线半径800m,1号墩墩身高12.5m,4号墩墩身高13m,5号墩墩身高Um,6号墩墩身高13m,7号墩墩身高6.5m这五个桥墩墩高H13m,故墩径处截面尺寸选用230*380cm,墩身采用直坡形式；顶帽纵向长度250cm,横向宽度600cmt厚度50cm;托盘采用圆端形，托盘高度为1.4m,桥墩横向预偏心40cm。其中根据地形地质情况1、4号墩采用桩基础，5、6、7号墩采用明挖基础。2号墩墩身高17m,3号墩墩身高16.5m,这两个墩墩身高13mvh23m,故墩径处截面尺寸选用230*380cm,墩身坡率采用42:1;顶帽纵向长度270cm,横向宽度60

14、0cm,厚度50cm;托盘采用圆端形，托盘高度为14m,桥墩横向预偏心40cm。其中根据地形地质情况2、3号墩采用桩基础。采用“空心放样融合”做出，先用“拉伸”做出5cm的矩形，再用“空心放样融合”做出倒角和排水坡。桥墩位于R为80Om的曲线上，桥墩设横向预偏心40cm,垫石非对称放置于顶帽之上，具体位置为b外171.6cm,b内91.6Cmo5171.6100126.810091.65图3-8顶帽与垫石设计图(5)桥墩整体在“修改”命令中，对垫石与顶帽使用“连接”命令，消除其中的冲突部分。如图3-14.3-15、3-16所示，完整的桥墩模型建立完成。3.2.23.2.3 桥台族的创建桥台结构

15、：桥台基础、桥台台身、桥台托盘这三部分。如图3/2所示对桥台各结构有一个直观的认识，方便建模说明。matt图3-12桥台示意图（图片来源于网络）本曲线桥左侧通往比隆港，右侧通往圣图矿区。达台与圣台设计为为T型桥台，只有台背后墙高度与桥台前胸高度尺寸不一样，其他结构构造尺寸相同。这里只以达台为例介绍对桥台族的创建。图3-16完整桥台的三维模型图3.2.4 T梁族的创建在桥梁工程项目中，梁是直接承担荷载的主要结构，所以结构较为复杂。所以，我将梁族放到最后来进行讲解。本桥桥梁为32米预制混凝土简支T型梁，单线由两片梁组成。根据梁的跨中截面和梁两端截面图，如图H、In横截面设计图，以及竖纵断面，平纵断面图，如图图3-18、图3-19进行对桥梁整体的绘制。根据支座的构造图，在公制常规模型中，首先创建预埋钢板，对预埋钢板用“拉伸”命令直接绘制出，在立面调整其厚度。然后用“空心拉伸”和“剪切”命令在预埋钢板上切出螺栓孔。最后招螺栓插入到提前切好的螺栓孔中，调整好位置，并将支座与预埋钢板进行连接，完成支座的建模。图3-22支座模型M4ZT5X75X6ftfH根据人行道支架的设计图，在公制常规模型中，用“放样”命令绘制出角钢的截面