一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法技术

本发明专利技术公开了一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，输入道路线信息数据和确定桥梁构件的设计参数，为桥梁构件设计软件提供了快速构建三维构件参数化实体BIM(Building Information Modeling，简称：BIM)模型。三维构件参数化实体BIM模型通过下面两种路径之一均得到桥梁构件的施工图、计算书和BIM模型。路径一：录入桥梁构件设计信息数据再导入结构分析系统，满足了受力分析并依据桥梁相关规范验算；路径二：导入结构分析系统，满足了受力分析并依据桥梁相关规范验算之后程序自动设计。本发明专利技术可快速设计出桥梁构件的施工图、计算书和BIM模型，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法
本专利技术属于桥梁构件的正向BIM(BuildingInformationModeling，以下简称：BIM)设计
，具体涉及一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法。
技术介绍
目前桥梁构件设计的施工图、计算书和BIM模型的信息数据相互割裂，形成彼此独立的信息数据孤岛，因信息数据不同源至少需要三款不同软件分别实现桥梁构件的施工图绘制、计算书验算复核和施工管理BIM，这无疑给设计单位和施工单位造成经济、时间和人力等成本的浪费。BIM正在快速而深远地影响着桥梁工程建设，已逐渐成为提高桥梁技术水平与管理效能的重要信息化手段，然而桥梁构件设计过程建模复杂、重复建模翻模、绘图量大、计算分析复杂、繁琐费时、易错难查等工程难题。为解决这一工程难题，为此本专利技术提供一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，提高工作效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，见说明书附图图1所示，包括如下内容：1.快速构建三维构件参数化实体BIM模型，需确定LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数，具体见下：步骤一：读取道路设计平曲线、竖(纵)曲线、边线等道路工程线信息来确定道路设计三维控制线、里程桩号、伸缩缝、支座等位置和桥梁构件顶板左、右边线。步骤二：以桥梁构件始端小里程桩号与道路设计平曲线交点，命名为：LCSP，确定构件始端折线位置和终端折线位置参数LCSS和LCES。LCSS：桥梁构件始端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度；LCES：桥梁构件终端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度。步骤三：确定桥梁构件顶板的横梁(横隔)位置参数和厚度参数，步骤S1：TLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；TTHLi：第i横梁(横隔)厚度；TAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角。步骤四：确定桥梁构件顶板的腹板位置参数和厚度参数，步骤S2：TFOSi：道路设计平曲线偏移距离TFOSi得到第i腹板中心线；TTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度。步骤五：确定桥梁构件顶板的横坡参数，步骤S3：TPi：顶板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。步骤六：重复S1、S2、S3步骤确定桥梁构件底板的参数，BLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；BTHLi：第i横梁(横隔)厚度；BAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角；BFOSi：道路设计平曲线偏移距离BFOSi得到第i腹板中心线；BTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度；BPi：底板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。步骤七：确定桥梁构件截面高度参数、顶板和底板厚度变化参数，H：读取桥梁构件沿道路设计线展开的梁高立面，沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，上翼缘线与下缘线高差为值的函数；TTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段顶板厚度值的函数；BTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段底板厚度值的函数。步骤八：安装桥梁构件截面计算得到三维构件参数化实体BIM模型。2.三维构件参数化实体BIM模型到施工图、计算书和BIM模型，分为两个路径，路径一A：录入设计信息数据；路径二B：自动计算。路径一A过程包括如下步骤：步骤一：混凝土结构桥梁构件，录入顶、底、腹板和横梁的预应力钢束和普通钢筋等数据；钢结构桥梁构件，录入顶、底、腹板的加劲肋、横隔劲板和横隔人孔等数据。步骤二：读取三维构件参数化实体BIM模型进入结构分析系统，受力分析并依据桥梁相关规范验算，不满足则更新LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数进而更新三维构件参数化实体BIM模型，直到满足为止；满足则出施工图、计算书和BIM模型。3.三维构件参数化实体BIM模型到施工图、计算书和BIM模型，路径二B包括如下步骤：步骤一：读取三维构件参数化实体BIM模型进入结构分析系统，受力分析并依据桥梁相关规范验算，不满足则更新LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数进而更新三维构件参数化实体BIM模型，直到满足为止；满足则向下执行。步骤二：混凝土结构桥梁构件，程序自动配顶、底、腹板和横梁的预应力钢束和普通钢筋等设计；钢结构桥梁构件，程序自动配顶、底、腹板的加劲肋、横隔劲板和横隔人孔等设计。步骤三：出施工图、计算书和BIM模型。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第1条中步骤二至步骤七在于：步骤二至步骤七进行任意顺序组合定义，不限于该文顺序定义步骤。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第1条中步骤一在于：道路设计三维控制线考虑了预拱度，预拱度是由包含不限于直线、圆弧、二次抛物线、样条曲线、悬链线等任意组合的通用复合曲线。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第1条在于：LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数与三维构件参数化实体BIM模型实时相互联动更新变化，这些参数分别在工程线对应位置和三维构件参数化实体BIM模型对应位置形成在位编辑标注(Edit-In-Place-Dim)，双击鼠标或单击鼠标工程线对应位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新工程线对应构造形状和三维构件参数化实体BIM模型几何形状；双击鼠标或单击鼠标三维构件参数化实体BIM模型对应位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新三维构件参数化实体BIM模型几何形状和工程线对应构造形状。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第2条、第3条在于：结构分析系统，受力分析并依据桥梁相关规范验算过程在软件安装本地电脑或云端执行，即在软件安装本地电脑和云端随时切换执行。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第3条中步骤三在于：混凝土结构桥梁、钢结构桥梁构件的程序自动设计过程在软件安装本地电脑或云端执行，即在软件安装本地电脑和云端随时切换执行。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第2条、第3条中在于：出施工图、计算书和BIM模型设计全过程在软件安装本地电脑或云端执行，即在软件安装本地电脑和云端随时切换执行。作为本专利技术的一种优选的技术方案，第1条、第2条、第3条中在于：三维构件参数化实体BIM模型中三维预应力钢束、三维普通钢筋和三维加劲肋等零件信息模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥梁构件的参数化正向BIM(Building Information Modeling，以下简称：BIM)设计方法，其特征在于，快速构建三维构件参数化实体BIM模型，需确定下面参数，见说明书附图图1所示，如下步骤：/n步骤一：读取道路设计平曲线、竖(纵)曲线、边线等道路工程线信息来确定道路设计三维控制线、里程桩号、伸缩缝、支座等位置和桥梁构件顶板左、右边线。/n步骤二：以桥梁构件始端小里程桩号与道路设计平曲线交点，命名为：LCSP，确定构件始端折线位置和终端折线位置参数LCSS和LCES。LCSS：桥梁构件始端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度；LCES：桥梁构件终端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度。/n步骤三：确定桥梁构件顶板的横梁(横隔)位置参数和厚度参数，步骤S1：TLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；TTHLi：第i横梁(横隔)厚度；TAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角。/n步骤四：确定桥梁构件顶板的腹板位置参数和厚度参数，步骤S2：TFOSi：道路设计平曲线偏移距离TFOSi得到第i腹板中心线；TTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度。/n步骤五：确定桥梁构件顶板的横坡参数，步骤S3：TPi：顶板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。/n步骤六：重复S1、S2、S3步骤确定桥梁构件底板的参数，BLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；BTHLi：第i横梁(横隔)厚度；BAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角；BFOSi：道路设计平曲线偏移距离BFOSi得到第i腹板中心线；BTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度；BPi：底板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。/n步骤七：确定桥梁构件截面高度参数、顶板和底板厚度变化参数，H：读取桥梁构件沿道路设计线展开的梁高立面，沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，上翼缘线与下缘线高差为值的函数；TTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段顶板厚度值的函数；BTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段底板厚度值的函数。/n步骤八：安装桥梁构件截面计算得到三维构件参数化实体BIM模型。/n...

【技术特征摘要】
1.一种桥梁构件的参数化正向BIM(BuildingInformationModeling，以下简称：BIM)设计方法，其特征在于，快速构建三维构件参数化实体BIM模型，需确定下面参数，见说明书附图图1所示，如下步骤：
步骤一：读取道路设计平曲线、竖(纵)曲线、边线等道路工程线信息来确定道路设计三维控制线、里程桩号、伸缩缝、支座等位置和桥梁构件顶板左、右边线。
步骤二：以桥梁构件始端小里程桩号与道路设计平曲线交点，命名为：LCSP，确定构件始端折线位置和终端折线位置参数LCSS和LCES。LCSS：桥梁构件始端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度；LCES：桥梁构件终端折线与道路设计平曲线交点距LCSP长度。
步骤三：确定桥梁构件顶板的横梁(横隔)位置参数和厚度参数，步骤S1：TLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；TTHLi：第i横梁(横隔)厚度；TAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角。
步骤四：确定桥梁构件顶板的腹板位置参数和厚度参数，步骤S2：TFOSi：道路设计平曲线偏移距离TFOSi得到第i腹板中心线；TTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度。
步骤五：确定桥梁构件顶板的横坡参数，步骤S3：TPi：顶板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。
步骤六：重复S1、S2、S3步骤确定桥梁构件底板的参数，BLHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点距LCSP长度；BTHLi：第i横梁(横隔)厚度；BAHLi：第i横梁(横隔)与道路设计平曲线交点处切线方向的夹角；BFOSi：道路设计平曲线偏移距离BFOSi得到第i腹板中心线；BTFij：第i腹板中心线第j段长度处厚度；BPi：底板第i条坡度变化线与道路设计平曲线交点处的坡度。
步骤七：确定桥梁构件截面高度参数、顶板和底板厚度变化参数，H：读取桥梁构件沿道路设计线展开的梁高立面，沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，上翼缘线与下缘线高差为值的函数；TTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段顶板厚度值的函数；BTi：沿着道路中心线距LCSP距离为自变量，第i段底板厚度值的函数。
步骤八：安装桥梁构件截面计算得到三维构件参数化实体BIM模型。


2.一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，其特征在于，三维构件参数化实体BIM模型到施工图、计算书和BIM模型，见说明书附图图1所示，分为两个路径，路径一A：录入设计信息数据；路径二B：自动计算。路径一A过程包括如下步骤：
步骤一：混凝土结构桥梁构件，录入顶、底、腹板和横梁的预应力钢束和普通钢筋等数据；钢结构桥梁构件，录入顶、底、腹板的加劲肋、横隔劲板和横隔人孔等数据。
步骤二：读取三维构件参数化实体BIM模型进入结构分析系统，受力分析并依据桥梁相关规范验算，不满足则更新LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数进而更新三维构件参数化实体BIM模型，直到满足为止；满足则出施工图、计算书和BIM模型。


3.一种桥梁构件的参数化正向BIM设计方法，其特征在于，三维构件参数化实体BIM模型到施工图、计算书和BIM模型，见说明书附图图1所示，路径二B包括如下步骤：
步骤一：读取三维构件参数化实体BIM模型进入结构分析系统，受力分析并依据桥梁相关规范验算，不满足则更新LCSS、LCES、TLHLi、TTHLi、TAHLi、TFOSi、TTFij、TPi、BLHLi、BTHLi、BAHLi、BFOSi、BTFij、BPi、H、TTi、BTi等参数进而更新三维构件参数化实体BIM模型，直到满足为止；满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡郑州，
申请(专利权)人：上海钢通网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31