封闭式路堑BIM模型实现方法和信息数据处理终端技术

本发明专利技术公开了一种封闭式路堑BIM模型实现方法和信息数据处理终端，属于路隧相连地段封闭式路堑技术领域，该BIM模型由多个U型槽拼接而成，每个U型槽包括矩形底板和位于该矩形底板上表面两侧的梯形边墙两部分；包括如下步骤：S1、数据准备；S2、标准横断面设计，即设计每个U型槽两个断面的尺寸；S3、标准横断面关联参数添加；S4、标准横断面沿线位排布；S5、相邻横断面点对点相连形成线框；S6、线框构面成封闭式路堑三维实体；S7、根据设计调整各封闭式路堑参数，满足封闭式路堑设计需求；S8、根据隧道电缆及水沟位置，调整隧道口封闭式路堑参数，使得专业间接口顺接；S9，建模完成。

【技术实现步骤摘要】
封闭式路堑BIM模型实现方法和信息数据处理终端
本专利技术属于路隧相连地段封闭式路堑
，尤其涉及一种封闭式路堑BIM模型实现方法和信息数据处理终端。
技术介绍
在轨道交通的土建系统中，往往存在地上部分同地下部分衔接的过渡段，采用封闭式路堑进行衔接。封闭式路堑一方面起到浅埋隧道出口与地面路基段落的刚性过渡，另一方面比起放坡开挖也节省了两侧的用地，减小了对临近建筑物的影响。在铁路系统设计中，封闭式路堑由于同隧道结构形式不同，因此封闭式路堑内的排水系统、电缆系统的布置与相邻的隧道内往往存在尺寸和位置上的差异。如果封闭式路堑和隧道由同一专业进行设计，设计人员会从协同设计角度尽量避免结构形式和布置的差异，遗留问题较少。但现状是大部分专业设计院封闭式路堑由路基专业设计，与隧道专业两者在设计时各自在自己专业管段内进行设计，先行解决本专业内部尺寸的协调和美观，接口的问题交由双方都愿意接受的通用图进行说明。在二维设计中，通用图的灵活性和直观性就要差很多：第一，二维设计无法从全视角观察专业接口；第二，现场施工需要借助封闭式路堑、隧道口以及接口通用图三套图纸进行比对校核，这个过程中会产生人为的解读差异。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术旨在解决两个主要的问题，一是封闭式路堑的全参数化建模方法问题，通过在模型中设置可以根据不同情况调整的参数，使得封闭式路堑的底板、侧墙的尺寸均为可调整的形式，解决从隧道出口到封闭式路堑结束这个段落范围内不同节段的结构尺寸的变化；二是与隧道接口协调问题，通过调整参数，解决尺寸与内部铺设的轨道结构相适应，调整内部排水系统、电缆系统等所有参数与隧道通信电缆排水顺接；本专利技术的目的在于提供一种封闭式路堑BIM模型实现方法，该BIM模型由多个U型槽拼接而成，每个U型槽包括矩形底板和位于该矩形底板上表面两侧的梯形边墙两部分；包括如下步骤：S1、数据准备，上述数据包括：地形面模型、线路左线轨面中心线模型和隧道洞口模型；S2、标准横断面设计，即设计每个U型槽两个断面的尺寸，具体为：S201、底板的设计，主要受力有：底板自重、地基反力、地下水浮力、板上荷载、边墙对底板作用力；其中：底板自重：根据断面尺寸和材料容重计算；板上荷载：采用等效均布荷载，并将其换算成等效土压力；地下水浮力：简单的浮力公式；抗浮稳定系数计算公式为：Kw＝γ∑Gk/KNw,f其中：Kw为抗浮稳定安全系数Gk为建筑物自重及压重之和Nw,f为浮力作用值γ为荷载分项系数；K为浮力折减系数；边墙对底板作用力：边墙对底板压力为边墙结构自重，固端弯矩由水压力和土压力在边墙底部产生的，是作为集中弯矩施加在底板与边墙连接处；S202、边墙的设计，边墙的受力包括：边墙自重、背土压力、水压力、罩棚作用力、结构外地面的车辆及人群荷载；其中：边墙自重：根据断面尺寸和材料容重计算；边墙土压力计算公式：Pa＝Pa1+P'a1+Pa2Pa1'＝rh0(H-h0)k0其中：Pa为土压力，Pa1为水上部分土压力，Pa1'为水上部分对水下部分产生的土压力，Pa2为水下部分产生的土压力，rw为水容重；rsat为土体饱和容重，r为土体天然容重，H为U型槽边墙高，h0为地下水位距墙顶距离；水压力计算公式：Pw＝rw(H-h0)2其中，Pw为水压；背土压力及水压力：渗透性较强的土采用水土分算，渗透性弱的土采用水土合算，其他的采用水土分算。罩棚作用力：由罩棚设计人员提供每处柱脚的轴力和水平剪力；结构外地面的车辆及人群活载：采用等效均布荷载，并将其换算成等效土压力；边墙墙背弯矩计算：按照混凝土结构设计规范及边墙受力计算其正截面强度，受力钢筋的计算、截面抗裂度验算和裂缝宽度验算确定截面尺寸；S3、标准横断面关联参数添加，所述标准横断面关联参数包括：封闭式路堑墙高、顶宽、踵宽、背坡率、内坡率，底板宽、厚，电缆及排水槽壁厚、壁高、底厚、内径；S4、标准横断面沿线位排布；S5、相邻横断面点对点相连形成线框；S6、线框构面成封闭式路堑三维实体。进一步：还包括如下步骤：S7、根据设计调整各封闭式路堑参数，满足封闭式路堑设计需求；S8、根据隧道电缆及水沟位置，调整隧道口封闭式路堑参数，使得专业间接口顺接；S9，建模完成。更进一步：所述板上荷载包括车辆荷载、轨道荷载和道床荷载。本专利技术的目的在于提供一种实现上述封闭式路堑BIM模型实现方法的计算机程序。本专利技术的目的在于提供一种实现上述封闭式路堑BIM模型实现方法的信息数据处理终端。本专利技术的目的在于提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的封闭式路堑BIM模型实现方法。本专利技术的工作原理为：综上所述，本专利技术的优点及积极效果为：本专利技术通过在模型中设置可以根据不同情况调整的参数，使得封闭式路堑的底板、侧墙的尺寸均为可调整的形式，解决从隧道出口到封闭式路堑结束这个段落范围内不同节段的结构尺寸的变化；本专利技术通过调整参数，解决尺寸与内部铺设的轨道结构相适应，调整内部排水系统、电缆系统等所有参数与隧道通信电缆排水顺接。附图说明图1为本专利技术优选实施例的流程图；图2为本专利技术优选实施例中U型槽的标准断面图；图3为本专利技术优选实施例中相邻两个U型槽的相邻标准断面图；图4为本专利技术优选实施例中相邻标准两断面点点对应相连成线框；图5为本专利技术优选实施例中线框成体结构图；图6为本专利技术优选实施例中横断面沿线位排布；图7为本专利技术优选实施例中U型槽的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1至图7，一种路隧相连地段封闭式路堑BIM模型实现方法，该BIM模型由多个U型槽拼接而成，每个U型槽包括矩形底板和位于该矩形底板上表面两侧的梯形边墙两部分；其特征在于：包括如下步骤：S1、数据准备，上述数据包括：地形面模型、线路左线轨面中心线模型和隧道洞口模型；S2、标准横断面设计，即设计每个U型槽两个断面的尺寸，具体为：S201、底板的设计，主要受力有：底板自重、地基反力、地下水浮力、板上荷载、边墙对底板作用力；其中：底板自重：根据断面尺寸和材料容重计算；板上荷载：采用等效均布荷载，并将其换算成等效土压力；地下水浮力：简单的浮力公式；抗浮稳定系数计算公式为：Kw＝γ∑Gk/KNw,f其中：Kw为抗浮稳定安全系数Gk为建筑物自重及压重之和Nw,f为浮力作用值γ为荷载分项系数；K为浮力折减系数；边墙对底板作用力：边墙对底板压力为边墙结构自重，固端弯矩由水压力和土压力在边墙底部产生的，是作为集中弯矩施加在底板与边墙连接处；S202、边墙的设计，边墙的受力包括：边墙自重、背土压力、水压力、罩棚作用力、结构外地面的车辆及人群荷载；其中：边墙自重：根据断面尺寸和材料容重计算；边墙土压力计算公式：Pa＝Pa1+P'a1+Pa2Pa1'＝rh0(H-h0)k0其中：Pa为土压力，Pa1为水上部分土压力，Pa1'为水上部分对水下部分产生的土压力，Pa2为水下部分产生的土压力，rw为水容重；rsat为土体饱和容重，r为土体天然容重，H为U型槽边墙高，h0为地下水位距墙顶距离；水压力计算公式：Pw＝rw(H-h0)2其中，P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封闭式路堑BIM模型实现方法，该BIM模型由多个U型槽拼接而成，每个U型槽包括矩形底板和位于该矩形底板上表面两侧的梯形边墙两部分；其特征在于：包括如下步骤：S1、数据准备，上述数据包括：地形面模型、线路左线轨面中心线模型和隧道洞口模型；S2、标准横断面设计，即设计每个U型槽两个断面的尺寸，具体为：S201、底板的设计，主要受力有：底板自重、地基反力、地下水浮力、板上荷载、边墙对底板作用力；其中：底板自重：根据断面尺寸和材料容重计算；板上荷载：采用等效均布荷载，并将其换算成等效土压力；地下水浮力：简单的浮力公式；抗浮稳定系数计算公式为：Kw＝γ∑Gk/KNw,f其中：Kw为抗浮稳定安全系数Gk为建筑物自重及压重之和Nw,f为浮力作用值γ为荷载分项系数；K为浮力折减系数；边墙对底板作用力：边墙对底板压力为边墙结构自重，固端弯矩由水压力和土压力在边墙底部产生的，是作为集中弯矩施加在底板与边墙连接处；S202、边墙的设计，边墙的受力包括：边墙自重、背土压力、水压力、罩棚作用力、结构外地面的车辆及人群荷载；其中：边墙自重：根据断面尺寸和材料容重计算；边墙土压力计算公式：Pa＝Pa1+P'a1+Pa2...

【技术特征摘要】
1.一种封闭式路堑BIM模型实现方法，该BIM模型由多个U型槽拼接而成，每个U型槽包括矩形底板和位于该矩形底板上表面两侧的梯形边墙两部分；其特征在于：包括如下步骤：S1、数据准备，上述数据包括：地形面模型、线路左线轨面中心线模型和隧道洞口模型；S2、标准横断面设计，即设计每个U型槽两个断面的尺寸，具体为：S201、底板的设计，主要受力有：底板自重、地基反力、地下水浮力、板上荷载、边墙对底板作用力；其中：底板自重：根据断面尺寸和材料容重计算；板上荷载：采用等效均布荷载，并将其换算成等效土压力；地下水浮力：简单的浮力公式；抗浮稳定系数计算公式为：Kw＝γ∑Gk/KNw,f其中：Kw为抗浮稳定安全系数Gk为建筑物自重及压重之和Nw,f为浮力作用值γ为荷载分项系数；K为浮力折减系数；边墙对底板作用力：边墙对底板压力为边墙结构自重，固端弯矩由水压力和土压力在边墙底部产生的，是作为集中弯矩施加在底板与边墙连接处；S202、边墙的设计，边墙的受力包括：边墙自重、背土压力、水压力、罩棚作用力、结构外地面的车辆及人群荷载；其中：边墙自重：根据断面尺寸和材料容重计算；边墙土压力计算公式：Pa＝Pa1+P'a1+Pa2Pa1'＝rh0(H-h0)k0其中：Pa为土压力，Pa1为水上部分土压力，Pa1'为水上部分对水下部分产生的土压力，Pa2为水下部分产生的土压力，rw为水容重；rsat为土体饱和容重，r为土体天然容重，H为U型槽边墙高，h0为地下水位距墙顶距离；水压力计算公式：...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓雨，王建，吕菲，陈则连，崔维孝，张戎垦，冷景岩，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12