基于Bim的桥梁建模技术及其应用.pdf

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基于BrIM的桥梁建模技术及其应用伟安学才孙随着工程建设项目增多，公路桥梁设计单位任务也明显繁重，尤其对于我国西部地区的高速公路项目，由于地形、地质条件复杂，在很多路段经常是“以桥代路”，桥梁数量众多，如何在时间紧、任务急的情况下，提高设计效率、保证设计质量，是各设计单位迫切需要解决的问题。传统的参数化设计工具由于存在技术和设计思想方面的约束，因此难以有效地解决这些问题。1特征设计技术与桥梁信息模型(BrIM)随着软件技术的发展，计算机处理的已不仅仅是文字或图形，对于一个工程设计对象，仅有几何图形是远远不能对其进行完整描述的，还需要描述它的装配关系、材料特征、功能特征等等，这种解决对工程对象的特征进行描述的技术称为特征设计技术。我们把用数字信息描述的工程对象称之为对象的数字化模型，当以桥梁作为工程对象时，特征设计技术的实质是在系统里创建以实际的构件如盖梁、墩台身、承台、基础等作为设计对象，这些对象是描述桥梁各细部的有参数化信息的“零部件”，用户只需按实际的工程含义来定义这些对象如几何尺寸、材料属性、配置特征，然后通过一定的组合关系将这些部件集成，建立包含全桥工程信息的数字化特征模型，这个模型就是桥梁信息模型。由于模型是由桥梁上部结构、下部结构及附属构件通过特征关系装配起来的，因此一旦该模型创建，即可以通过属性控制调用相关信息，输出全桥的工程信息，如特征点标高、坐标及工程数量。因此，BrIM(bridge被定义为以特征设计技术为基础创建的协调的、内部一致的、包含全桥工程信息的数据模型。是用于进行桥梁设计、计算分析、特征点信息输出及图纸生成的基础模型。该模型具备良好的可扩展能力，通过不断的强化，可以发展成不仅用于解决设计过程，也为远期的建造及运营等环节输出必要的工程数据信息。桥梁信息模型具有以下特点：①桥梁模型反映了全桥构造特征，是全桥信息的集成；②模型与一般构造是关联的，采用统一的数据类型，便于关联设计；③模型是可变更的，以利于反复的设计和修改。基于BrIM理念构建的设计系统里，以桥梁模型为核心，设计人员的工作模式将由“基于图形”转变为“基于模型”。以桥梁方案信息模型为核心，实现反复及变更设计，图纸的生成完全转变为自动输出的过程。信息模型可以大幅度地提高数据互用性，并降低输入错误的发生几率。通过预定义工程标准模板及配置的方式，也便于解决公路全线上多座桥梁的批量设计，实现标准化的设计过程。基于BrIM的桥梁设计系统结构见图l。交通科技(BENTLEY软件(北京)有限公司北京摘要信息技术的发展对工程设计工具及设计思想的的变革产生了巨大的影响，数字化设计技术已经成为当今CAD系统的核心技术。目前，以建筑信息模型(BIM)为基础的设计理念。正在引发工程建设行业一次史无前例的变革．相比制造业及建筑业而言。公路行业的CAD技术应用和软件产品的开发一直稍显落后。文中将结合“桥梁大师”软件的设计思想和技术特征．介绍“BrIM(桥梁信息模型)”理念在桥梁设计软件开发及其应用过程的价值。BrIM桥梁信息模型特征设计技术尺寸驱动数据互用modeling)可2010年7月Science&Technology100025)关键词收稿日期：2010—06—12informationTransportation
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2基于BrIM的自动化出图系统自动化出图与参数化出图的区别以往的参数化CAD系统仅生成桥梁各构件的图纸，图纸由直线、圆弧、标注等基本的几何图素构成，图纸生成后计算机无法认知各部分图形的实际工程含义，所以不能通过实际工程参数进行再修改，而只能重新输入数据生成图纸或者用图形编辑命令修改图纸，效率低下，不便于重复修改和使用。由于不能从图形中导人数据，图纸和图纸之间没有数据关联和传递，所以重复输入的数据繁多，出错率高，并且只能针对构件对逐个桥梁设计，无法实现自动对全线桥梁进行设计。以BrIM理念为基础，通过自动套用标准图、读取数据资料、工程配置及模板等，建立数字化的桥梁模型，计算机可理解模型各部分的实际工程含义，模型建立后，设计人员仍可直接修改原始的工程设计参数，通过数据修改可自动更新设计模型，在出图阶段自动提取模型中的标高、坐标及工程量数据，系统可根据桥梁特征自动合并同类墩台、定义变量参数，最终可自动生成各构件的图纸。如果出现设计变更，只需要重新导人数据或配置，改变标准图尺寸，刷新模型即可，从而可避免数据的重复输入，大大降低了出错的概率，提高了出图效率，保证了设计和出图质量。2．2“桥梁大师”(BridgeMaster)设计系统“桥梁大师”是基于特征设计技术开发的以桥梁信息模型(BRIM)为核心的设计出图软件，是面向桥梁、面向设计、面向工程的软件系统，着重定位于解决高速公路上常规梁式桥梁的设计。在本系统中，桥梁信息模型是全桥的核心