一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法及系统技术方案

本申请公开了一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法及系统，方法包括以下步骤：采集已运营隧道工程数据信息，基于所述数据信息，构建力学分析模型；基于BIM技术构建隧道工程模型；建立所述隧道工程模型与所述力学分析模型转换通道，将所述隧道工程模型参数输入至所述力学分析模型；基于所述隧道工程模型参数、所述力学分析模型，分析、获得所述隧道工程模型受力情况；基于所述转换通道，将所述隧道工程模型受力情况显示在所述隧道工程模型中。应用本申请方法，可以实现隧道工程在整个工程周期的模拟，并且结合力学分析模型，能够实现施工不同阶段受力情况的考察，为实际建筑期提供了有效数据参考，提高了工程的合理性与安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法及系统


[0001]本申请属于隧道工程
，具体涉及一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法及系统。

技术介绍

[0002]BIM技术即建筑信息模型建造技术，用于根据综合各类建筑工程项目信息来建立三维建筑模型。应用BIM技术除能够建立建筑模型以外，更主要的是其应用会贯穿于建筑工程项目的整个生命周期，并进行信息融合，从而实现向先进集约型施工方式的转变。
[0003]目前，BIM技术在我国城市地下空间开发利用中的应用处于起步阶段。在规划方面，可以利用BIM技术从宏观上协调配合城市的整体发展，从微观上模拟分析个技术指标来论证地下空间规划的可行性；在设计方面，运用BIM技术设计出良好性能的建筑物，可以直观设计环境，复杂区域可以从模型中直接出图。检测等工作可以给施工阶段的高效实施提供保障。BIM在施工方面，可以在施工前期进行模拟施工，调整机电设备安装及管线安装顺序，提高安装效率及准确度，并且能够分析跟进施工进度，提高项目管理的效率，确定最佳的施工方案。在运营维护方面，运用BIM形成的建筑信息数据库可以为建筑后期的运营维护提供保障，可运用项目信息集成系统整合各类相关信息，进行设备维护管理及应急处理，在突发情况下能够提供最有效的人员疏散逃生路线。
[0004]但是目前由BIM软件所构建的模型与主流分析软件不能很好的进行数据交换，大大制约了BIM技术的应用。因此，如何有效的构建隧道工程模型并实现BIM模型与分析软件之间进行数据的有效交换，是目前BIM技术应用推广亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本申请提出了一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法及系统，目的在于能够实现有效的构建隧道工程模型并实现BIM模型与分析软件之间进行数据的有效交换。
[0006]为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
[0007]一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，包括以下步骤：
[0008]采集已运营隧道工程数据信息，基于所述数据信息，构建力学分析模型；
[0009]基于BIM技术构建隧道工程模型；
[0010]建立所述隧道工程模型与所述力学分析模型转换通道，将所述隧道工程模型参数输入至所述力学分析模型；
[0011]基于所述隧道工程模型参数、所述力学分析模型，分析、获得所述隧道工程模型受力情况；
[0012]基于所述转换通道，将所述隧道工程模型受力情况显示在所述隧道工程模型中。
[0013]优选的，所述数据信息包括：构件尺寸信息、构件材质信息、场地恢复信息。
[0014]优选的，所述力学分析模型包括：受力模型和材料模型。
[0015]优选的，采用Revit软件构建所述隧道工程模型。
[0016]优选的，采用ABAQUS软件对所述隧道工程模型受力情况进行受力分析。
[0017]优选的，所述转换通道的构建方法包括：
[0018]将所述隧道工程模型进行删减，得到简化隧道工程模型；
[0019]将所述简化隧道工程模型导出，得到SAT数据格式的所述简化隧道工程模型；
[0020]将所述SAT数据格式的简化隧道工程模型进行恢复，得到修复隧道工程模型。
[0021]优选的，所述受力情况包括受力点情况和受力应力云图情况。
[0022]本申请还提供一种基于BIM技术的隧道工程受力分析系统，包括：数模构建模块、模型构建模块、转换模块、分析模块和显示模块；
[0023]所述数模构建模块与所述转换模块连接，所述数模构建模块用于采集已运营隧道工程数据信息，基于所述数据信息，构建力学分析模型；
[0024]所述模型构建模块与所述转换模块连接，所述模型构建模块用于基于BIM技术构建隧道工程模型；
[0025]所述转换模块与所述分析模块连接，所述转换模块用于建立所述隧道工程模型与所述力学分析模型转换通道，将所述隧道工程模型参数输入至所述力学分析模型；
[0026]所述分析模块与所述显示模块连接，所述分析模块用于基于所述隧道工程模型参数、所述力学分析模型，分析、获得所述隧道工程模型受力情况；
[0027]所述显示模块用于基于所述转换通道，将所述隧道工程模型受力情况显示在所述隧道工程模型中。
[0028]本申请的有益效果为：
[0029]应用本申请方法，可以实现隧道工程在整个工程周期的模拟，并且结合力学分析模型，能够实现施工不同阶段受力情况的考察，为实际建筑期提供了有效数据参考，提高了工程的合理性与安全性。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本申请一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法流程示意图；
[0032]图2为本申请一种基于BIM技术的隧道工程受力分析系统结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0034]为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
[0035]实施例一
[0036]如图1所示，为本申请一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法流程示意图，包
括以下步骤：
[0037]S1、采集已运营隧道工程数据信息，基于数据信息，构建力学分析模型；
[0038]其中，数据信息包括：构件尺寸信息、构件材质信息、场地恢复信息。
[0039]本实施例中，以支护结构作为受力主体，将围岩作为荷载来源和支护结构的弹性支撑。隧道的支护结构与围岩的相互作用是通过弹性支撑对结构施加约束来实现的。当围岩的承载能力越强时，它给予支护结构的压力则会越小；因此本实施例将支护构件的尺寸、材质作为支护结构受力分析的主要指标。
[0040]场地恢复包括：围岩、地下水压力以及附加载荷；考虑到隧道建成后地面及周边环境等信息作为附加载荷；隧道结构中围岩作为主要载荷，考虑其垂直均布应力和水平均布应力。
[0041]力学分析模型包括：受力模型和材料模型。
[0042]基于支护构件的尺寸、材质、弹性模量、泊松比、内摩擦角和粘聚力构建材料模型；
[0043]采用ABAQUS软件计算隧道围岩的垂直均布应力和水平均布应力。地下水压力按照最不利的水位计算。附加载荷分为永久载荷和可变载荷；其中永久载荷包括地面建筑；可变载荷主要包括人群载荷和施工载荷。
[0044]分别对上述围岩平均布应力、地下水压力和附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：采集已运营隧道工程数据信息，基于所述数据信息，构建力学分析模型；基于BIM技术构建隧道工程模型；建立所述隧道工程模型与所述力学分析模型转换通道，将所述隧道工程模型参数输入至所述力学分析模型；基于所述隧道工程模型参数、所述力学分析模型，分析、获得所述隧道工程模型受力情况；基于所述转换通道，将所述隧道工程模型受力情况显示在所述隧道工程模型中。2.根据权利要求1所述一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，所述数据信息包括：构件尺寸信息、构件材质信息、场地恢复信息。3.根据权利要求1所述一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，所述力学分析模型包括：受力模型和材料模型。4.根据权利要求1所述一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，采用Revit软件构建所述隧道工程模型。5.根据权利要求1所述一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，采用ABAQUS软件对所述隧道工程模型受力情况进行受力分析。6.根据权利要求1所述一种基于BIM技术的隧道工程受力分析方法，其特征在于，所述转换通道的构建方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：何瑞冰，吴立，吴丹红，汪晶，谢玲丽，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：