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上海市政设计院赣江二桥BIM应用案例

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1 赣江大桥项目背景及应用目标

1)项目特点

该大桥全长约1750m,其中特大桥长1310m,东西连杆引道长440m。如图1 所示,主桥采用(110+110)米独塔双索面预应力砼斜拉桥,钻孔灌注桩桥型,主梁采用预应力砼双肋式断面;塔柱采用钢-砼组合结构,锚固区及以上部分塔柱为钢结构,锚固区以下塔柱为钢筋砼结构。

图1.  赣江二桥三维模型和效果图

2BIM 期望应用效果

独塔斜拉桥形式在当地比较新颖,桥塔造型景观作用明显;塔柱采用钢-砼组合结构,结构复杂,设计难度大。为了解决塔柱关键结构设计,我院采用BIM 技术进行优化设计。

塔柱钢结构部分:如图2 所示,塔柱钢结构节段模型,采用参数化建模,直观形象,便于业主与施工单位理解,增强设计与施工交接沟通的效果,为施工建造提供方便。

2. 塔柱钢结构节段模型和三维打印效果


该项目主要应用目标和期望达到的效果,首要的目标采用BIM 设计理念,对于构造中的复杂结构设计起到了关键辅助与优化设计的作用,并对与业主及施工单位的交流联系提供非常有效的手段与方式,减少常规沟通交接中的误解,同时采用三维打印技术辅助交流和理解。

建立基于协同环境下的项目管理和数据审核标准流程的BIM三维设计体系。学习制造业并向制造业产品全生命周期管理方法靠拢,实现设计问题可追溯,设计结果可视化,设计变更可管控,设计成果可传递至下游施工乃至运维阶段应用。

关键节点的深化设计。如钢结构部分的深化和工程量统计应用,为工程招标和造价提供依据。

施工方案的模拟演示。施工单位更加有效统筹整体项目,保证了施工进度和项目质量,主要体现如下几点:

  • 对于施工单位理解设计意图起到辅助作用;

  • 对于制造加工起到一定的指导作用;

  • 有利于优化施工工期与工艺方法;

3 实施经验总结

1)设计项目协同

实现同一平台上的设计管理和协同设计,所有三维数据都会在平台上沉淀,并行设计的思路可以形成加快设计进度,达到专业间协同,三维参数化建模协同,软件之间协同,除了应用达索系统系列软件外,还使用其他软件作为协同工作。

同时,标准化的项目管理流程利于设计质量的管控和进度的控制。同时积累的项目经验形成知识库,可以供其他的类似的项目重用,形成企业可重读利用的智力资产。

(2项目变更管理

在于把项目的变更流程固化在系统中,形成企业的标准。当发生设计冲突和设计意图发生变化时,CATIA中设计变化,在于骨架加模板快速修改模型的方法,能够非常便捷实现变更。

总之从这次建模实践来看,骨架的应用已成为现阶段最方便且最实际的建模方法。

(3)参数化设计

       CATIA的设计环境中,具有强大的参数化设计能力。通过参数化的骨架线定义,实现快速的设计协同以及变更修改。同时建立标准的设计流程及模板库,并通过数据库平台进行管理,形成企业自身的体系,如构建编码,颜色区分,分类管理等,建立可以重复利用的项目模板。这次项目丰富了企业的桥梁参数化模板库26个,为下次项目重用提供了非常便捷的工具。参数化的精髓就在于此,利用参数和参数之间的关系,快速实现修改。

总结

上海市政院在设计某大桥时如何将三维技术应用到设计当中,进行了深入地分析,旨在帮助我们理解BIM技术在桥梁设计中的应用。