【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁设计与施工领域，具体涉及一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法及系统。
技术介绍
1、在桥梁设计及施工过程中，bim模型和有限元模型各自扮演着可视化、力学模拟等重要作用，可以让桥梁设计和施工人员更加便捷地获取更加全面的结构信息，为保障结构安全提供了重要参考。
2、相关技术中，主要的建模方式是同源同构的方式，具体而言：根据桥梁结构分别建立bim模型和有限元模型，其中，bim模型中的bim构件和有限元模型中的有限元单元为一一对应的映射关系。
3、上述同源同构建模方式的问题在于：bim模型的主要目的是展示结构的实际状态，其bim构件需要与实际结构一一对应；而有限元模型的主要目的是对结构进行力学模拟，若要保证模拟精度，则需要详细划分为多个有限元单元。
4、如果采用同源同构的建模方式，即bim构件与有限元单元为一一对应的映射关系，虽简单易懂，但是有限元模拟精度差。
技术实现思路
1、本申请提供一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法及系统，解决相关技术中同源同构的建模方式导致有限元模拟精度差的技术问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，包括以下步骤：
3、基于桥梁设计信息将桥梁分解为多个结构；
4、所述结构分别建立bim模型和有限元模型；
5、建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系，所述bim模型和所述有限元模型之间
6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系为：所述bim模型中的一个bim构件对应着所述有限元模型中的多个有限元单元包括：
7、所述bim模型中的一个所述bim构件对应着所述有限元模型中的一个初始有限元单元，将所述初始有限元单元分解为多个有限元单元；
8、基于所述桥梁设计信息获取某个所述bim构件的起终点坐标或单元编码；
9、根据某个所述bim构件的起终点坐标或单元编码计算各所述有限元单元的起终点坐标或单元编码，从而建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系。
10、结合第一方面，在一种实施方式中，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系还包括：所述bim模型中的一个bim构件为所述桥梁中不受力的构件，对应着所述有限元模型中的一个荷载；
11、建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系包括：
12、基于所述桥梁设计信息获取所述bim构件的起终点坐标或单元编码；
13、根据所述bim构件的起终点坐标或单元编码计算所述bim构件的重量；
14、在所述有限元模型中将所述bim构件模拟为作用在所述坐标或单元编码上的相应重量的荷载，从而建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系。
15、结合第一方面，在一种实施方式中，所述基于桥梁设计信息将桥梁分解为多个结构包括：
16、获取所述桥梁设计信息；所述桥梁设计信息包括桥梁桩号、桥梁跨径、桥梁结构形式、桥梁构件尺寸中的一种或多种；
17、基于所述桥梁设计信息将所述桥梁分解为主梁结构、主塔结构、拉索/吊杆结构、下部结构、及附属结构；其中，所述下部结构包括桥墩、承台和桩基，所述附属结构包括栏杆和路灯。
18、结合第一方面，在一种实施方式中，所述结构分别建立bim模型和有限元模型包括：
19、基于所述结构的几何尺寸建立所述结构的bim模型；
20、基于所述结构的受力情况建立所述结构的有限元模型。
21、结合第一方面，在一种实施方式中，所述基于所述结构的几何尺寸建立所述结构的bim模型包括：
22、所述主梁结构、所述主塔结构、所述拉索/吊杆结构、所述下部结构中的桥墩、桩基分别以线族模拟方式建立bim模型，生成各自的bim构件；
23、所述下部结构中的承台以体族模拟方式建立bim模型，生成所述承台的bim构件；
24、所述附属结构以点族模拟方式建立bim模型，生成各自的bim构件。
25、结合第一方面，在一种实施方式中，所述基于所述结构的受力情况建立所述结构的有限元模型包括：
26、所述主梁结构、所述主塔结构、所述拉索/吊杆结构、所述下部结构中的桥墩、桩基分别以杆系单元模拟方式建立有限元模型，生成各自的初始有限元单元；
27、所述下部结构中的承台以三维体单元模拟方式建立有限元模型，生成所述承台的初始有限元单元；
28、所述附属结构以荷载模拟方式建立有限元模型，生成所述附属结构的荷载。
29、结合第一方面，在一种实施方式中，所述结构分别建立bim模型和有限元模型还包括：
30、对所述bim模型进行贴图、表面材质设置以完成所述bim模型的优化；
31、对所述有限元模型进行节点合并、单元号重编以完成所述有限元模型的优化。
32、第二方面，本申请实施例还提供一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模系统，其包括：
33、桥梁分解模块，被配置为基于桥梁设计信息将桥梁分解为多个结构；
34、bim建模模块，被配置为基于所述结构建立bim模型；
35、有限元建模模块，被配置为基于所述结构建立有限元模型；
36、映射关系建立模块，被配置为建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系为：所述bim模型中的一个bim构件对应着所述有限元模型中的多个有限元单元。
37、结合第二方面，在一种实施方式中，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系还包括：所述bim模型中的一个bim构件对应着所述有限元模型中的一个荷载。
38、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
39、本申请提供一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，对桥梁中的结构分别建立bim模型和有限元模型之后，自动记录生成一个bim构件和多个有限元单元的一对多映射关系，即同源异构，每个有限元单元可以单独计算位移、应力等情况，对结构的受力情况模拟的更加准确，实现同步更新的同时模拟精度更高，兼顾bim模型精细化三维展示和有限元模型高精度力学模拟的优点，有助于为现场施工同时提供直观的桥梁结构展示和精确的力学仿真效果，便于现场施工人员多维度理解施工现状，降低安全风险，提高施工效率。
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1.一种桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述建立所述BIM模型和所述有限元模型之间的映射关系，所述BIM模型和所述有限元模型之间的映射关系为：所述BIM模型中的一个BIM构件对应着所述有限元模型中的多个有限元单元包括：
3.如权利要求1所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述BIM模型和所述有限元模型之间的映射关系还包括：所述BIM模型中的一个BIM构件为所述桥梁中不受力的构件，对应着所述有限元模型中的一个荷载；
4.如权利要求1所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述基于桥梁设计信息将桥梁分解为多个结构包括：
5.如权利要求4所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述结构分别建立BIM模型和有限元模型包括：
6.如权利要求5所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述基于所述结构的几何尺寸建立所
7.如权利要求6所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述基于所述结构的受力情况建立所述结构的有限元模型包括：
8.如权利要求5所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述结构分别建立BIM模型和有限元模型还包括：
9.一种桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模系统，其特征在于，其包括：
10.如权利要求9所述的桥梁BIM模型与有限元模型同源异构的建模系统，其特征在于，所述BIM模型和所述有限元模型之间的映射关系还包括：所述BIM模型中的一个BIM构件对应着所述有限元模型中的一个荷载。
...【技术特征摘要】
1.一种桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述建立所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系为：所述bim模型中的一个bim构件对应着所述有限元模型中的多个有限元单元包括：
3.如权利要求1所述的桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述bim模型和所述有限元模型之间的映射关系还包括：所述bim模型中的一个bim构件为所述桥梁中不受力的构件，对应着所述有限元模型中的一个荷载；
4.如权利要求1所述的桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模方法，其特征在于，所述基于桥梁设计信息将桥梁分解为多个结构包括：
5.如权利要求4所述的桥梁bim模型与有限元模型同源异构的建模...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵训刚，张亚州，钟继卫，王波，黄晓航，吴巨峰，王熊珏，周陈旭，赖修文，古洲扬，郑党鑫，盛兆琦，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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