【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路连续梁桥施工技术和智能建造技术，具体涉及一种基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法。
技术介绍
1、高铁的快速发展，促进了交通运输和社会经济的快速发展。桥梁结构因能够满足高速铁路高平稳性和高安全性的要求从而得到了广泛应用。以京沪高铁和沪杭高铁为例，其桥梁长度分别占线路总里程的80%和90%以上。大跨度预应力混凝土桥梁是高铁桥梁的重要结构形式，其具有力学性能优异、平顺性高、稳定性好等优点。然而，传统的高铁连续梁桥施工管理模式制约着桥梁建设向信息化、数字化方向发展，桥梁施工管理水平有待提高。
2、近年来，bim的发展为提升桥梁施工管理信息化水平提供了有效的手段。许多专家学者进行了许多相关的研究，但是这些研究主要集中在桥梁的正向设计、施工过程模拟、可视化交底和数字化监控维护等方面。参数化设计、构件关联设计、参数驱动设计是bim模型和桥梁正向设计的主要特点。但是，桥梁模型具有品种少、数量大、位置复杂等特点。逐个建模方法存在模型利用率低、建模工作量大、信息传递效率低等问题，bim参数化和信息集成的优势也不能充分发挥出来。
3、中国专利cn117371107a公开了一种梁桥的bim构建方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：建立目标梁桥的参数化族和非参数化固定族，获取目标梁桥的方位信息，将所述目标梁桥的参数化族、所述目标梁桥的非参数化固定族及所述目标梁桥的方位信息输入至revit系统平台，得到梁桥三维信息模型。该申请提出的方法，用以实现快速构建梁桥的bim模型。
4、中国专利cn1
5、尽管现有专利有对铁路连续梁桥或公路连续梁桥的参数化建模进行了一定的研究，但是特别注意的是，由于高速铁路桥梁的受力情况复杂，对安全、平顺性要求更为严苛，所以其结构形式有较为明显的区别。高速铁路连续梁桥的设计图纸要求与普速铁路或其他连续梁桥也有明显差别，例如预应力孔道布置不光有平曲线还有空间曲线，这对建模带来更大的困难，也提出了新的要求，因此，bim在高速铁路桥梁施工过程中的应用需要进一步研究。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，包括如下步骤：
3、s1、建立连续梁结构参数化族库，包括箱梁节段、下部结构以及预应力束参数化族库的建立；
4、s2、建立关键施工机械的参数化族库，包括0号块支架、贝雷架参数化族库的建立；
5、s3、利用所述连续梁结构参数化族库和关键施工机械的参数化族库，通过参数化方式快速建立高速铁路连续梁桥模型，其中参数化建模包括梁体尺寸、材料属性和施工机械配置的动态调整；
6、s4、利用高速铁路连续梁桥模型，模拟高速铁路连续梁桥的关键施工过程；
7、其中，步骤s1中，预应力束参数化族的建立，以箱梁节段的截面作为参考平面，根据布设形式的不同，包括：
8、对于以平面曲线布置的预应力束，直接导入钢绞线形状，并使用常规族进行建模；
9、对于以空间曲线布置的预应力束，通过对平曲线和竖曲线延伸出的平面进行差分运算得到空间曲线，然后建立钢绞线线形后完成建模。
10、在一优选实施方式中，步骤s1中，箱梁节段参数化族库的建立，包括：
11、s11、在族编辑器中设置布局参考平面；
12、s12、根据图纸添加模型尺寸标注和标签；
13、s13、绘制几何形状并将其锁定到参考平面；
14、s14、配置族属性，包括命名、计算公式、单位。
15、在一优选实施方式中，对于以空间曲线布置的预应力束，通过对平曲线和竖曲线延伸出的平面进行差分运算得到空间曲线，然后建立钢绞线线形后完成建模，包括：通过运算得到平曲线和竖曲线线形，确定两类曲线的端点xy轴坐标，在端点上建立z轴方向的平面，通过平面找点将每个平曲线上的点与对应的竖曲线上的点结合生成的空间曲线，对生成的空间曲线进行差分运算，检测曲线上的不规则点或突变点，根据差分运算的结果，对空间曲线进行调整和优化。
16、在一优选实施方式中，下部结构包括桥墩、桥台及桩基，其中桥墩采用相同或对称结构设计，根据桥梁设计图纸选择桥墩、桥台、桩基的一体化族来进行建模。
17、在一优选实施方式中，步骤s2中，0号块支架参数化族库的建立，包括：
18、将建模信息分为结构信息和布局信息两类，结构信息表示支架构件的材料类型和结构参数，布局信息表示各构件的空间位置信息；
19、确定模型的基本面，然后根据模型样式，绘制参考平面并初步建立实心模型，在建模过程中，将绘制模型的轮廓线与参考平面锁定；
20、将参考平面与基本面的距离设定为可变参数，通过可变参数改变距离，同步建立空心模型，将空心模型与实心模型进行扣减，以得到完整模型。
21、在一优选实施方式中，0号块支架参数化族的建立是以支座平台顶面作为参考平面，其中心点为参考点，按布置标高从上到下依次布置方木、调整垫梁、边模纵梁、大横梁、钢管柱，通过对0号块、桥墩、支架平台、支撑结构、侧模模型进行参数化建模，再根据位置信息对构件进行组装，形成主体结构、支架结构和侧模的一体参数化模型。
22、在一优选实施方式中，每个贝雷架的结构尺寸是固定的，当整体支架结构或平台包括多个贝雷架时，贝雷架参数化族的建立是将单个贝雷架模型设置为参数化族，将贝雷架的横向和纵向数量作为参数化建模的控制参数。
23、在一优选实施方式中，步骤s3中，利用所述连续梁结构参数化族库和关键施工机械的参数化族库，通过参数化方式快速建立高速铁路连续梁桥模型，包括：连续梁上部结构除第0块外的所有节段均采用箱梁节段参数化族进行建模，下部结构采用墩-台-桩一体化族进行参数化建模，得到高速铁路连续梁桥模型。
24、在一优选实施方式中，步骤s4中，利用高速铁路连续梁桥模型，模拟高速铁路连续梁桥的关键施工过程，包括：预应力孔道放样和钢筋碰撞检测，其中，预应力孔道在放样前，应按设计坐标对预应力孔道进行放样，保证预应力钢绞线的正确线形，使预应力混凝土箱梁在施工后处于完全受压状态，基于预应力孔道放样结果和钢筋网排布进行钢筋碰撞检测，确定预应力孔道与钢筋是否存在重合点，如果存在重本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：步骤S1中，箱梁节段参数化族库的建立，包括：
3.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：对于以空间曲线布置的预应力束，通过对平曲线和竖曲线延伸出的平面进行差分运算得到空间曲线，然后建立钢绞线线形后完成建模，包括：通过运算得到平曲线和竖曲线线形，确定两类曲线的端点xy轴坐标，在端点上建立z轴方向的平面，通过平面找点将每个平曲线上的点与对应的竖曲线上的点结合生成的空间曲线，对生成的空间曲线进行差分运算，检测曲线上的不规则点或突变点，根据差分运算的结果，对空间曲线进行调整和优化。
4.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：下部结构包括桥墩、桥台及桩基，其中桥墩采用相同或对称结构设计，根据桥梁设计图纸选择桥墩、桥台、桩基的一体化族来进行建模。
5.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法
6.根据权利要求5所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：0号块支架参数化族的建立是以支座平台顶面作为参考平面，其中心点为参考点，按布置标高从上到下依次布置方木、调整垫梁、边模纵梁、大横梁、钢管柱，通过对0号块、桥墩、支架平台、支撑结构、侧模模型进行参数化建模，再根据位置信息对构件进行组装，形成主体结构、支架结构和侧模的一体参数化模型。
7.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：每个贝雷架的结构尺寸是固定的，当整体支架结构或平台包括多个贝雷架时，贝雷架参数化族的建立是将单个贝雷架模型设置为参数化族，将贝雷架的横向和纵向数量作为参数化建模的控制参数。
8.根据权利要求4所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：步骤S3中，利用所述连续梁结构参数化族库和关键施工机械的参数化族库，通过参数化方式快速建立高速铁路连续梁桥模型，包括：连续梁上部结构除第0块外的所有节段均采用箱梁节段参数化族进行建模，下部结构采用墩-台-桩一体化族进行参数化建模，得到高速铁路连续梁桥模型。
9.根据权利要求1所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：步骤S4中，利用高速铁路连续梁桥模型，模拟高速铁路连续梁桥的关键施工过程，包括：预应力孔道放样和钢筋碰撞检测，其中，预应力孔道在放样前，应按设计坐标对预应力孔道进行放样，保证预应力钢绞线的正确线形，使预应力混凝土箱梁在施工后处于完全受压状态，基于预应力孔道放样结果和钢筋网排布进行钢筋碰撞检测，确定预应力孔道与钢筋是否存在重合点，如果存在重合点，则预先调整钢筋位置。
10.根据权利要求9所述的基于BIM的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：预应力孔道放样流程，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：步骤s1中，箱梁节段参数化族库的建立，包括：
3.根据权利要求1所述的基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：对于以空间曲线布置的预应力束，通过对平曲线和竖曲线延伸出的平面进行差分运算得到空间曲线，然后建立钢绞线线形后完成建模，包括：通过运算得到平曲线和竖曲线线形，确定两类曲线的端点xy轴坐标，在端点上建立z轴方向的平面，通过平面找点将每个平曲线上的点与对应的竖曲线上的点结合生成的空间曲线，对生成的空间曲线进行差分运算，检测曲线上的不规则点或突变点，根据差分运算的结果，对空间曲线进行调整和优化。
4.根据权利要求1所述的基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：下部结构包括桥墩、桥台及桩基，其中桥墩采用相同或对称结构设计，根据桥梁设计图纸选择桥墩、桥台、桩基的一体化族来进行建模。
5.根据权利要求1所述的基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：步骤s2中，0号块支架参数化族库的建立，包括：
6.根据权利要求5所述的基于bim的高速铁路连续梁桥参数化建模方法，其特征在于：0号块支架参数化族的建立是以支座平台顶面作为参考平面，其中心点为参考点，按布置标高从上到下依次布置方木、调整垫梁、边模纵梁、大横梁、钢管柱，通过对0号块、桥墩、支架平...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜涵文，王东，张坤，李毅，吴黛轩，赛菡，陈堃，于木里，闫斌，
申请(专利权)人：中建交通建设集团有限公司，
类型：发明
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