本項目鋼結(jié)構(gòu)類型的橋梁項目有其自身的特點:模型精度要求高、構(gòu)件類型復雜多樣、數(shù)量龐大、屬性管理困難、工程量統(tǒng)計繁雜等。該項目的實施給客戶帶來了巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)以及新的研究課題。根據(jù)客戶的業(yè)務需求,安托與客戶一起開展了基于達索3DEXPERIENCE平臺的鋼結(jié)構(gòu)橋梁項目的BIM技術(shù)應用實施方案的探索與研究。

一、業(yè)務需求
鋼結(jié)構(gòu)類型橋梁細節(jié)特征充分,高精細度模型需求;
對橋梁構(gòu)件的深層次劃分,大數(shù)量級構(gòu)件拆分創(chuàng)建及管理的需求;
對構(gòu)件屬性的自動賦予/讀取及編輯管理的需求;
對橋梁構(gòu)件工程量的自動獲取及生成匯總表格的實時統(tǒng)計需求;
對BIM模型創(chuàng)建方式的準確性、高效性、可復用性的指標需求;
橋梁設(shè)計中縱坡超高影響在BIM模型中準確表達的需求;
體現(xiàn)鋼桁架橋在預拱狀態(tài)/成橋狀態(tài)對橋梁構(gòu)件的影響;
基于異形橋塔的鋼筋布置及工程量統(tǒng)計;

(1)模板創(chuàng)建及管理
模板創(chuàng)建是項目開展最基礎(chǔ)也是最重要的工作之一,模板創(chuàng)建的準確性是項目開展的基本保證;模板創(chuàng)建的精細度影響B(tài)IM模型應用價值的深度;模板的適用性可提高其復用程度,形成項目知識的有效積累;模板中輸入條件及控制參數(shù)的合理選擇能大大提高設(shè)計效率。


(2)EKL模板快速實例化
在精細化建模階段,鋼結(jié)構(gòu)的模型精細到橫隔板、過焊孔、人孔、加勁肋等細節(jié)。鋼結(jié)構(gòu)精細化建模的工作量巨大,常規(guī)的建模方式需要花費巨大的人力和時間。根據(jù)本工程鋼結(jié)構(gòu)的特點,采用高精細度工程模板加EKL工作指令的方式,可以快速完成鋼結(jié)構(gòu)建模。

(3)屬性擴展及工程量統(tǒng)計
模板中掛接屬性包:將所需的屬性擴展包添加到創(chuàng)建完成模板零件中,根據(jù)屬性條目在模板零件中創(chuàng)建對應的參數(shù),通過創(chuàng)建規(guī)則將屬性包中屬性條目與參數(shù)關(guān)聯(lián),這樣可以通過編輯參數(shù)直接編輯零件的屬性,而且用模板實例化生成的構(gòu)件將自動包含擴展屬性,省去手動添加擴展屬性步驟,提升效率。

模板中創(chuàng)建工程量統(tǒng)計關(guān)系:在模板中創(chuàng)建工程量測量關(guān)系,直接掛接到屬性參數(shù)中。用模板實例化生成構(gòu)件的工程量將自動測得并作為屬性值添加到構(gòu)件中的屬性中,這樣后續(xù)工程量可以從屬性值中直接統(tǒng)計匯總,減小工程量統(tǒng)計難度。

(4)橫坡超高變化
路橋路線中橫坡漸變的超高段會使路面情況變的復雜,橋梁構(gòu)件也會受此影響產(chǎn)生變化,采用知識工程中的創(chuàng)建規(guī)則結(jié)合創(chuàng)成式曲面命令處理超高情況,這種方式更加靈活,適應性較強。

(5)路線超高變化與組合梁高度變化疊加情況
變高組合連續(xù)梁橋,在梁高連續(xù)變化的情況下還存在路面的超高變化,依托3DE強大的知識工程設(shè)計能力,實現(xiàn)復雜描繪數(shù)學邏輯。

(6)預拱/成橋狀態(tài)切換
鋼結(jié)構(gòu)類型的特性決定結(jié)構(gòu)本身的沉降難以避免,沉降將造成鋼結(jié)構(gòu)件在成橋的狀態(tài)下與理論狀態(tài)存在差異。因此在設(shè)計當中需要綜合考慮兩種情況,已預留公差的形式消除對構(gòu)件的影響。使用知識工程創(chuàng)建參數(shù)化的控制骨架,通過參數(shù)可使模型實現(xiàn)預控/成橋狀態(tài)的快速切換,通過對兩種狀態(tài)下橋梁構(gòu)件的比較,為設(shè)計師優(yōu)化構(gòu)件規(guī)格提供重要依據(jù)。

(7)異形橋塔的鋼筋配置
3DE中CIV模塊的鋼筋工具提供了豐富的預設(shè)模板以及豐富的快速配置鋼筋的工具,通過靈活運用工具可以實現(xiàn)對復雜形體的鋼筋配置,并快速生成用量統(tǒng)計清單。

三、項目總結(jié)
依托3DE軟件平臺,在鋼結(jié)構(gòu)類型的橋梁項目上,提供整體的流程化解決方案,對橋梁專業(yè)內(nèi)的一些技術(shù)指標、關(guān)鍵技術(shù)應用點需求進行了實施驗證。驗證了階段解決方案的高適用性,整個方案流程同時應用在了4種不同類型的鋼結(jié)構(gòu)橋梁中:
類型一:大跨徑斜拉橋

類型二:簡支鋼桁梁橋

類型三:簡支鋼板組合梁橋

類型四:變高組合連續(xù)梁橋
