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2、ations and pricing at any time without notice, and is not responsible for typographical or graphical errors that may appear in this document. 2013 Autodesk, Inc. All rights reserved. 2012 Autodesk Autodesk 愿景是帮助人们想象、设计和创造一个更加美好的世界 桥梁 案例解析案例解析 桥梁桥梁BIM应用发展历程应用发展历程 Revit / Inventor，C3D, AIW,NW 行业进展 结语
3、大纲 BIM技术在范蠡大桥项目中的应用 同济大学建筑设计研究院同济大学建筑设计研究院( (集团集团）有限公司有限公司 Architectural Design 硬件平台：本公司服务器 ; 软件平台：Revit ; 范蠡大桥中心文 件.rvt 结构-主桥.rvt 结构-引桥.rvt 道路.rvt 引桥附属.rvt主桥附属.rvt 排水.rvt 电气.rvt 地形.rvt 导出 钢塔设计钢塔设计钢梁设计钢梁设计可施工性可施工性 Revit导出Sat文件 导入Ansys 复杂节点 BIM模型 优化 调整 受力合理？ 安全？ 中横梁复杂节点 局部计算分析 应用：BIM模型与计算 局部构造设计 有限元软
4、件力 学分析 5.2 复杂节点三维精细化设计 5.2 复杂节点三维精细化设计（adaptive mass） 碰撞排除 钢塔设计钢塔设计钢梁设计钢梁设计可施工性可施工性 塔内板件关系检查 2 悬臂 1 小纵梁 5.2 复杂节点三维精细化设计 箱梁爆炸图 3 边腹板 4 底板-15 底板-2 6 中腹板 7 横隔板 8 顶板 9 防撞护栏 人行道护栏 10 人行道道板 11 2 3 4 1 5 6 8 10 9 7 11 梁内板件关系检查 钢塔设计钢塔设计钢梁设计钢梁设计可施工性可施工性 钢箱梁S19节段 钢塔设计钢塔设计钢梁设计钢梁设计可施工性可施工性 5.2 复杂节点三维精细化设计 Revit
5、模型 VS 节段加工 5.3 协同设计 塔&索协同 梁&索协同 桥塔设计 钢梁设计 拉索角度 塔柱角度 开孔、 横隔板 各节段锚板 设计 拉索 角度 斜拉索 结构结构- -结构结构结构结构- -地勘地勘结构结构- -附属附属结构结构- -管线管线 5.3 协同设计 结构人员设计完主梁绕塔节段 电气设计人员 协同 结构：修改小纵梁，由直改斜， 使管道可以绕过塔柱 设计中通过协同，及时发现问题， 及时调整，避免变更造成带来的 浪费 人行道下 电气管线 将RVT连接到中心文件 纵向电气管道与中塔塔柱冲突， 无法布管 电气管线布置 价值： 协同后的小 纵梁与布管 结构结构- -结构结构结构结构- -地
6、勘地勘结构结构- -附属附属结构结构- -管线管线 结构&电气管线 人行道护栏 车行道护栏 路灯 射灯族 伸缩缝 人行道板 铺装、标线 速度标志 5.4 族库建立与参数化设计 标牌 附属族库 临时设施临时设施 施工器械施工器械参数化参数化 附属附属结构结构 5.4 族库建立与参数化设计 轨道 通航孔 通航孔处轨道梁 防撞桩 钢箱梁拼装平台 临时设施临时设施 施工器械施工器械参数化参数化 附属附属结构结构 滑移轨道 5.6 施工图设计应用 引桥上部钢筋图引桥上部构造 引桥桥墩构造 引桥桥墩钢筋图 引桥桩基钢筋图 二维施工图生成 二维出图二维出图算量算量 5.6 施工图设计应用 数量表与模型即时对
7、应 施工图算量 二维出图二维出图算量算量 6. BIM技术在施工中的应用 6. BIM技术在施工中的应用 中塔MHS-S2节段吊装 现场吊装Navisworks模拟 应用二：工期安排与优化 6. BIM技术在施工中的应用 塔、梁同步施工，两台浮吊同步作业 7. BIM应用总结 3 工程背景国内第一座真正意义上的波形钢腹板PC组合梁斜拉桥 世界第一例单箱五室六腹板钢结构整体吊装施工桥梁 世界上第一座可双层通行的波形钢腹板PC组合梁斜拉桥 南昌朝阳大桥BIM应用 南昌市朝阳大桥工程是南昌市“十纵十横”干线路网规划中南环快速路跨越赣江的重要节点工程。工程总投 资27亿元，全长3.6千米，西起红角洲地
8、区丰和南大道，东至朝阳新城抚生路，布置双向八车道及双向通行非机动 车道和人行道，设计车速60公里每小时。大桥历经两年半的施工期，于2015年5月正式贯通。 南昌朝阳大桥BIM应用 设计应用软件施工应用软件运维应用软件 Revit Inventor AutoCAD Revit Midas FEA Navisworks 基于“蓝色星 球”平台开发 Midas Civil Midas Civil 4 BIM应用点介绍 BIM应用层级：完善企业级BIM技术在大型桥梁工程中的应用，依托工程项目制 定桥梁BIM建模方法，为市政行业桥梁类项目树立标准，达到市政行业领先水平，增强 引领能力，提升企业核心竞争力
9、。 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（1）信息架构设计 族 项目平台 分叉树 基于REVIT平台用族文件建模 基于线的族 基于面的族 零件库 结构整体 构件1构件2构件3构件4构件. 零件A 零件B零件C零件D零件I. 作用1：明确了基于软件平台的桥梁零件、构件、整体（桥梁单体）的实施路线。 作用2：通过模型分层及模块调用，构建了信息模型的关联结构。 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（1）信息架构设计 本项目中： 族（构件级）种类超过 200个 族（单元级）种类超过 1000个 族（构件级）分类： 主梁顶板、底板（45）
10、 波形钢腹板（21） 钢横梁（19） 钢锚箱（9） 斜拉索系统（9） 人非通道（13） 装饰外罩（5） 桥墩（16） 塔柱（10） 防撞护栏（11） 观景平台（24） 族（构件级）文件清单 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（2）总体设计 N (x ,y ,z ) 1111 N (x ,y ,z ) 2222N (x ,y ,z )3333 1i 2i N (x ,y ,z ) c1c1c1c1 设计道路中心线 点对点 线对线 面对面 设计道路控制信息空间：平、纵、横控制点 设计顶缘面 桥梁构件定位原则 要点： 1）设计道路线型以直代曲，关键控制点
11、参数化。 2）对于个别标高控制点，建立分支控制线。 3）根据设计道路横坡建立主梁顶缘参照面。 作用：明确了主梁构件在桥梁单体参数空间中的定位方法。 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（3）构件设计 分段1 分段1 分段3 分段1分段2分段3 要点： 1）每跨至少划分为一个梁段。 2）构造重大变化点划分为一个梁段。 3）采用节段拼装的每个构件应划分一个梁段。 主梁分段原则 作用：降低了构件复杂度，便于模块化设计。 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（3）构件设计 主梁分段展示 0# 1# 2# 3# 4#
12、 5# 6# 7# 8# 9# 朝阳大桥主梁采用悬臂节段施工法 建造，根据需求在设计上对主梁分段， 保证结构设计合理性。 悬臂施工方向 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法（3）构件设计 主梁节段构件中主要板件（零件）定位拼装展示 顶板族 防撞护栏族 装饰外罩族 人非通道族 波形钢腹板族 底板族 钢锚箱族 钢横梁族 装饰外罩族 人非通道族基于构件参照线定位板件（零件） 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 4.1 建模技术亮点：桥梁建模方法总结 理论方法 模型信息分类 信息架构设计 总体模型设计 构件模型设计 单元模型设计 总体虚拟拼装（错漏
13、碰检查） 设计成品出图 桥梁信息模型建模方法 流程化 设计应用 信息载体施工 运维 信息模型 交付交付 通过流程化、标准化，保证桥梁信息模型的通用性。 通过流程化、标准化，提高设计、施工及运维的质量。 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 一：方案比选 南昌朝阳大桥BIM应用 为工程决策提供具有较强展现力总体方案，提高设计效率，控制成本。 BIM 价值 利用体量建模 方法快速构建工可 阶段十二种总体设 计方案的概念模型， 结合地形、通航、 技术难度及工程造 价等方面得出最佳 设计方案。 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 二：结构设计 南昌朝阳大桥BIM应用 为复杂结构设计提供信息化
14、及可视化的设计手段，提高设计效率及质量。 BIM 价值 钢锚箱整体构造 主要由：“钢盖板”和“抗剪板”组成 定位参照面 钢盖板构造 抗剪板构造 抗剪板定位参照面 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 二：结构设计斜拉索塔上分丝管鞍座 南昌朝阳大桥BIM应用 为复杂结构设计提供信息化及可视化的设计手段，提高设计效率及质量。 BIM 价值 分丝管 （群组） 锚板 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 三：结构碰撞检验 南昌朝阳大桥BIM应用 校核构造设计的合理性，提高设计质量。 BIM 价值 边塔范围模型总拼装 观景平台构件总拼装 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 三：结构碰撞检验
15、 南昌朝阳大桥BIM应用 校核构造设计的合理性，提高设计质量。 BIM 价值 半桥虚拟装配模拟原则： 在REVIT中设置施工阶段 按施工组织设计依次激活构件 检查指导性施工方案是否合理 检查构造是否发生碰撞 4 BIM应用点介绍 施工阶段定义 4.2 设计应用点 三：结构碰撞检验 南昌朝阳大桥BIM应用 校核构造设计的合理性，提高设计质量。 BIM 价值 半桥虚拟装配模拟（动画） 半桥虚拟装配展示 （动画） 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 现阶段可采用信息化模型出图的内容包含： 桥位平面图 桥梁总体布置图 桥梁特征断面构造图 混凝土桥梁构造图 钢结构桥梁构造图 附属工程构造图 构
16、造图纸展示（动画） 4.2 设计应用点 四：设计成品出图 4 BIM应用点介绍 南昌朝阳大桥BIM应用 钢横梁（族）文件族的“前视图”作为钢横梁构造正立面 桥梁构件图纸可附着于项目总体模型中，便于及时查看及修改。 4.2 设计应用点 四：设计成品出图 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 五：结构辅助计算 南昌朝阳大桥BIM应用 为结构空间有限元计算提供高质量的几何模型。 BIM 价值 几何模型 AUTODESK REVIT & CAD 网格模型 HYPERMESH 有限元模型 MIDAS FEA 4 BIM应用点介绍 4.2 设计应用点 五：结构辅助计算 南昌朝阳大桥BIM应用 为结构空间有限元计算提供高质量的几何模型。 BIM 价值 几何模型 REVIT & AUTOCAD 网格模型 HYPERMESH 有限元模型 ABQUS 混凝土应力分布 4 BIM应用点介绍 4.3 施工应用点 四：挂篮施工模拟及临时结构计算 南昌朝阳大桥BIM应用
