一种基于BIM的桥梁正向设计方法技术

本发明专利技术提供一种基于桥梁BIM的正向设计方法。该方法在桥梁建模的基础上自动完成桥梁结构分析、结构响应评价和结构优化后的自动出图，一键式解决传统设计变更所带来的巨大繁重工作。所述方法能彻底改变当前传统工程结构分析、CAD设计和CAD出图的低效模式，所建立的BIM模型不仅能完成桥梁设计的优化，避免传统二维CAD模式难于发现的设计错误，而且能直接为桥梁后续的施工和运维提供信息化模型支持。本发明专利技术能帮助桥梁设计师真正将工作专注于桥梁设计本身，而非当前繁重低效的CAD制图和改图上，从而能极大提高桥梁设计效率和质量，提升我国桥梁设计的信息化和智能化水平。

A forward design method of bridge based on BIM

The present invention provides a forward design method based on the bridge BIM. On the basis of bridge modeling, this method automatically completes the automatic drawing of bridge structure analysis, structural response evaluation and structural optimization, and solves the huge heavy work caused by traditional design change by one key. The method can completely change the traditional engineering structure analysis, CAD design and CAD low efficiency pattern, the BIM model can not only complete the optimization of bridge design, avoid design errors in traditional two-dimensional CAD model is difficult to be found, and can provide information support for the direct model of bridge construction and maintenance. The invention can help bridge designers really focus their work on the bridge design itself instead of the current heavy and inefficient CAD mapping and mapping, so as to greatly improve the efficiency and quality of bridge design, and enhance the level of information and intelligence in China's bridge design.

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的桥梁正向设计方法
本专利技术涉及建筑设计领域，尤其涉及一种基于BIM的桥梁正向设计方法。
技术介绍
改革开放以来，我国桥梁基础设施取得了长足发展，无论是桥梁设计还是桥梁施工领域都得到了极大提升。当前，世界前10位跨海大桥、前10位跨径斜拉桥和前10位大跨径悬索桥中，我国占据一半以上。可以说我国桥梁建设取得了举世瞩目的成就。但在获得巨大成绩的同时，必须指出，我国桥梁建设技术，尤其是先进工业化和信息化技术的应用，相对于发达国家而言仍有一定差距，例如传统人海战术仍较为普遍、设计粗放、施工质量问题频发、能耗大、废气废渣等环境问题突出。因此，我国桥梁建设急需先进工业化和信息化技术来获得健康可持续发展。BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型)是一个高度集成、复杂的、数字化三维模型。BIM模型并非静态的，而是随着建筑生命周期的不断发展而逐步演进，从前期方案到详细设计、施工图设计、建造和运营维护等各个阶段的信息都可以不断集成到模型中。当前，包括桥梁在内的工程建设领域越来越多的意识到了BIM的重要性，并纷纷采用了BIM技术。但是，截止到目前，绝大部分单位的BIM应用还停留在项目的局部或某些环节上，三维建模、碰撞检查、工程量统计等等。系统化的BIM应用推广还面临着诸多问题，依托BIM技术取得良好经济效益和社会效益更是面临着很多障碍，这其中，BIM软件本身的缺陷和BIM技术与国内实际工程流程的脱节即是必须要解决的主要问题之一，这也是当前我国工程设计中BIM应用推广缓慢的最重要原因之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于BIM技术的桥梁建模、分析和出图一体化方法，该方法能改变目前传统低效的桥梁CAD设计模式，极大提高桥梁设计的效率和准确性，且所建立的BIM模型不仅能完成桥梁设计的优化，避免传统二维CAD模式难于发现的设计错误，而且能直接为桥梁后续的施工和运维提供信息化模型支持。本专利技术的技术方案包括如下几个步骤：步骤一、根据工程设计需求确定桥梁设计参数；步骤二、输入桥梁设计参数自动建立桥梁结构分析模型；步骤三、调用桥梁结构分析模块完成对桥梁结构的响应分析；步骤四、评估桥梁结构响应分析结果，如有必要，修改桥梁设计参数，重新建立桥梁结构分析模型，并进行桥梁结构分析，直至满足设计要求；步骤五、确认桥梁结构验算无误后，自动建立桥梁BIM模型；步骤六、利用BIM技术对桥梁BIM模型进行优化，形成完整桥梁BIM模型；步骤七、桥梁BIM出图模块自动生成桥梁施工图纸。所述桥梁设计参数包括桥型、结构形式、几何尺寸、边界条件、荷载条件等。上述步骤二中所述桥梁结构分析模型是通过将桥梁设计参数输入到桥梁信息模块中，由桥梁信息模块自动建立。上述步骤四中的评估桥梁结构响应分析结果是评估桥梁结构响应是否符合安全、合理、经济性等要求。上述步骤五是基于优化后的桥梁结构分析模型，通过桥梁智能BIM建模插件读取桥梁设计参数完成桥梁BIM模型的自动化搭建。上述步骤六对桥梁BIM模型进行优化包括碰撞检查、净高分析、可视化展示、工程量统计等。基于BIM桥梁模型的优化结果，对桥梁设计合理性进行再评估，若评估不符合要求，修改响应桥梁参数，并重复步骤一至六，直至桥梁模型的BIM优化结果符合要求。基于桥梁模型的BIM优化结果对桥梁BIM模型进行相应优化，例如预应力管道和普通钢筋发生碰撞，调整相应构件的位置或尺寸，以形成优化后的桥梁设计BIM模型。本专利技术所提供的桥梁BIM正向设计方法能彻底改变当前传统工程结构分析、CAD设计和CAD出图的低效模式，在桥梁建模的基础上自动完成桥梁结构分析、结构响应评价和结构优化后的自动出图，一键式解决传统设计变更所带来的巨大繁重工作，且所建立的BIM模型不仅能完成桥梁设计的优化，避免传统二维CAD模式难于发现的设计错误，而且能直接为桥梁后续的施工和运维提供信息化模型支持。本专利技术能帮助桥梁设计师真正将工作专注于桥梁设计本身，而非当前繁重低效的CAD制图和改图上，从而能极大提高桥梁设计效率和质量，提升我国桥梁设计的信息化和智能化水平。附图说明图1为本专利技术基于BIM的桥梁正向设计方法流程图。具体实施方式下面对专利技术的实施例进行详细说明：下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，图1为本专利技术基于BIM的桥梁正向设计方法流程图。步骤一、根据工程设计需求确定桥梁设计参数。根据桥梁建设要求和设计方案，确定桥梁的设计参数，所述参数包括桥型、结构形式、几何尺寸、边界条件、荷载条件等，关于设计参数不一一列举。在此需要说明的是，本专利技术所列设计参数仅仅是部分参数，参数的变化以及参数的扩展均属于本专利技术的保护范围。步骤二、输入桥梁设计参数自动建立桥梁结构分析模型。将桥梁设计参数输入到桥梁信息模块中，桥梁信息模块自动完成桥梁分析模型的搭建。步骤三、调用桥梁结构分析模块完成对桥梁结构的响应分析。确认桥梁分析模型无误后调用桥梁结构分析模块，完成结构响应分析，需要说明的是，桥梁结构分析模块须符合我国桥梁设计和分析相关的规范标准，本专利技术中采用的是我公司的桥梁结构分析模块XCB2D，其它类似结构计算模块或自行编程实现的桥梁结构分析模块亦可。步骤四、评估桥梁结构响应分析结果，如有必要，修改桥梁设计参数，重新建立桥梁结构分析模型，并进行桥梁结构分析，直至满足设计要求。桥梁结构分析完成后，桥梁设计人员评估结构响应是否符合安全、合理、经济性等要求，若不是，返回步骤一修改桥梁设计参数，重新建立结构分析模型，进行结构再分析和结构响应再评价，重复步骤一至三，直至获得满意的结果。步骤五、确认桥梁结构验算无误后，自动建立桥梁BIM模型。基于优化后的桥梁结构分析模型，启动桥梁智能BIM建模插件，读取桥梁设计参数完成桥梁BIM模型的自动化搭建。本专利技术中，采用的是C#语言基于Revit软件开发形成的自动化建模插件，其它的BIM软件平台，如Microstation，Catia等也可以做相应二次开发形成对应的自动化建模插件。步骤六、利用BIM技术对桥梁BIM模型进行优化，形成完整桥梁BIM模型。基于所建立的桥梁BIM模型，完成桥梁设计优化和展示，例如碰撞检查、净高分析、可视化展示、工程量统计等。基于BIM桥梁模型的优化结果，对桥梁设计合理性进行再评估，若评估不符合要求，修改相应桥梁参数，重复步骤一至六，直至桥梁模型的BIM优化结果符合要求。在评估通过的情况下，如有必要，基于桥梁模型的BIM优化结果对桥梁BIM模型进行相应优化，例如预应力管道和普通钢筋发生碰撞，调整相应构件的位置或尺寸，以形成优化后的桥梁设计BIM模型。若出现桥梁设计变更时，只需改动步骤一中相应设计参数，重复步骤一至六，直至完成满足设计变更要求的桥梁BIM模型。步骤七、桥梁BIM出图模块自动生成桥梁施工图纸。桥梁最终BIM模型完成后，调用桥梁BIM出图模块，自动形成桥梁施工图纸。本专利技术中桥梁BIM出图模块采用C#语言基于Revit软本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM的桥梁正向设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据工程设计需求确定桥梁设计参数；步骤二、输入桥梁设计参数自动建立桥梁结构分析模型；步骤三、调用桥梁结构分析模块完成对桥梁结构的响应分析；步骤四、评估桥梁结构响应分析结果，如有需要，修改桥梁设计参数，重新建立桥梁结构分析模型，并进行桥梁结构分析，直至满足设计要求；步骤五、确认桥梁结构验算无误后，自动建立桥梁BIM模型；步骤六、利用BIM技术对桥梁BIM模型进行优化，形成完整桥梁BIM模型；步骤七、桥梁BIM出图模块自动生成桥梁施工图纸。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的桥梁正向设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据工程设计需求确定桥梁设计参数；步骤二、输入桥梁设计参数自动建立桥梁结构分析模型；步骤三、调用桥梁结构分析模块完成对桥梁结构的响应分析；步骤四、评估桥梁结构响应分析结果，如有需要，修改桥梁设计参数，重新建立桥梁结构分析模型，并进行桥梁结构分析，直至满足设计要求；步骤五、确认桥梁结构验算无误后，自动建立桥梁BIM模型；步骤六、利用BIM技术对桥梁BIM模型进行优化，形成完整桥梁BIM模型；步骤七、桥梁BIM出图模块自动生成桥梁施工图纸。2.根据权利要求1所述的基于BIM的桥梁正向设计方法，其特征在于，所述桥梁设计参数包括桥型、结构形式、几何尺寸、边界条件、荷载条件等。3.根据权利要求1所述的基于BIM的桥梁正向设计方法，其特征在于，所述步骤二中所述桥梁结构分析模型是通过将桥梁设计参数输入到桥梁信息模块中，由桥梁信息模块自动建立。4.根据权利要求1所述的基于BIM的桥梁正向设计方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文剑，邱波，林家烁，李平毫，
申请(专利权)人：广东星层建筑科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44