BIM技术案例分享:沪通铁路站场路基设计中的BIM应用
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项目应用研究
搭建协同管理平台
为规范ProjectWise协同管理环境,结合工程项目分解要求,依据《铁路工程信息模型数据存储标准》(IFD)等相关标准制定“沪通铁路BIM 项目标准框架”,明确ProjectWise中目录框架、文件及文件夹命名标准、角色、权限、流程、通知等规则,完成基于Bentley的ProjectWise协同设计平台的搭建。
设计准备
创建数字地模
地形信息是项目最重要的设计资料之一,为生成地面线、边坡放置以及工程量分析等工作的必须资料,设计准备需要对地形数据进行相关的处理,完成数字地模的创建和导入。将DWG地形文件参考至PC中,通过“最大三角形长度”法构建地形三角网,形成三维地面模型。
线路平纵设计
线路平纵设计是路基设计的关键环节,线路方案从根本上决定了道路总体设计的水平。在PC 中按照“交点法”绘制平面线位;点选平面线位,打开其纵断面视图,采用先插入坡度线再插入竖曲线的方式进行纵断面设计。
站场路基设计
创建横断面模板
导入线路平纵和三维地面模型后,采用PC软件廊道功能创建站场横断面。先利用横断面模板功能将路基面、基床、边坡、平台、脚墙以及排水沟等构筑物建成通用性的构件子模板,再通过“点特征”设置通用子模板之间的约束关系,使其实现联动,从而合成路基横断面模板。
创建横断面模板
廊道设计
横断面模板创建以后,激活地形模型,结合铁路带状构造的特点,以“沿路径拉伸创建实体”为原理,利用PC廊道功能,将横断面模板沿站场中心线对应到相应的里程范围,从而创建三维站场路基模型。
对于复杂断面,分别创建对应廊道,然后在汇合处进行模型剪切,再用共同的路基横断面模板构建融合以后的廊道,曲线股道对应的路基,外边缘沿着曲线建模,解决了模型“以直代曲”造成的锯齿问题。
对于不同横断面模板之间的过渡,利用渐变法创建廊道。将前后横断面模板中,对应的渐变点,设置参数约束,从起始断面到终止断面,该参数由a值逐渐线性过渡到b值,实现复杂断面之间的渐变过程。
创建地基处理桩
地基处理桩为离散型布置,无法通过PC廊道功能直接实现。太仓港站为软土路基,整个车站范围都有地基处理桩,为提高建模效率,基于PC 发插件,实现参数化快速建模。基于路基廊道模型提取地基处理桩的设计边界,再利用开发插件,通过指定路线、起讫里程、设计范围及桩的设计参数创建地基处理桩模型。
边坡加固防护
路基边坡防护模型先通过横断面模板功能创建边坡构件,然后与路基模板组装起来,通过廊道建模一起生成。骨架护坡等坡面防护通过建立面模型,利用Bentley材质贴图功能进行渲染,镶边与脚墙则建立网格的体模型。
沪通铁路太仓港站含有6座框架桥和6座框架涵,为实现参数化建模,基于PC 开发框架桥涵设计插件,支持1孔~3孔框架桥涵参数化设计,可以实现直交及斜交设计,将设计效率提高了20倍以上。
利用PC的参考功能,将各专业的模型成果链接到总装模型中。首先对总模型进行碰撞检测,以供进行效果演示及其他深化应用。
本文探索了基于Bentley平台进行站场路基BIM综合设计的解决方案,通过多专业应用实践,主要结论如下。
(1)基于Bentley 的ProjectWise协同管理平台,可以实现多专业协同设计,方便专业间的设计交互。
(2)Bentley 的设计软件PowerCivil,基本可以满足铁路工程三维地模创建、线路平纵设计、站场简单路基的设计,对于不同断面之间的过渡,实现起来难度较大,相关功能还有待改进。
(3)PowerCivil无法直接进行地基加固桩及框架桥涵等离散型构建的高效设计,通过二次开发可实现参数化建模,解决了重复性工作多、工作量大的难题,有效提高了设计效率,初步实现了基于Bentley的正向设计。
BIM模型在施工过程中的应用可全面提升工程造价行业效率与信息化管理水平,优化管理流程,高效率、高精准度的完成工程量计算工作。以上内容就是“BIM技术案例分享:沪通铁路站场路基设计中的BIM应用”,更多BIM热点资讯/教程分享欢迎关注微信公众号“BIM实训”,也可点击下方免费下载领取精品学习资料。
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