CN104715114B - 利用bim实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁建筑技术领域，尤其涉及一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置。其中该方法包括：在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测；根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型。本发明实施例的利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置，能够对桥梁数据进行校验，提高为桥梁施工所提供的数据的准确性。

Description

利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置

技术领域

本发明涉及桥梁建筑技术领域，具体而言，涉及一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置。

背景技术

随着桥梁建设技术的不断发展，大跨度桥梁正以日新月异的态势快速涌现，而钢桁拱桥因其比预应力砼桥有着更好的跨域能力而被广泛采用。

钢桁拱桥的架设过程中，首先需要设计桥梁图纸，之后根据桥梁图纸进行桥梁架设。

一般的，设计院提供的桥梁图纸为二维图纸，在二维图纸上展示桥梁各部分结构之间的连接及尺寸关系。但二维图纸上，表示各种部件的线条的长短、比例等人工设置，很容易出现数据错误，例如相邻的两个部件由于尺寸过盈而出现的碰撞现象，或者出现相邻部件之间间隙过大或过小，出现无法施工或施工成品质量不合格的现象。

而当桥梁图纸上出现上述错误时，一般很难及时发现，为桥梁施工带来不便。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置，能够对桥梁数据进行校验，提高为桥梁施工所提供的数据的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法，包括：在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测；根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测包括：当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述主体建模进行碰撞检测。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测包括：当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述辅助设施建模进行碰撞检测。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型包括：将碰撞检测的结果生成检测成果报告；应用所述检测成果报告修正当前建立的所述模型。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，将碰撞检测的结果生成检测成果报告包括：按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，其中，所述表格包括以下表项：设计错误部件名称、所述错误部件的件号、所述错误部件的规格和所述错误部件对应的实际规格。

第二方面，本发明实施例提供了一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测装置，包括：检测模块，用于在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测；模型修正模块，用于根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述检测模块包括：主体建模检测单元，用于当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述主体建模进行碰撞检测。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述检测模块包括：辅助设施建模检测单元，用于当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述辅助设施建模进行碰撞检测。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，所述模型修正模块包括：报告生成单元，用于将碰撞检测的结果生成检测成果报告；修正单元，用于应用所述检测成果报告修正当前建立的所述模型。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式，其中，所述报告生成单元包括：结果记录子单元，用于按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，其中，所述表格包括以下表项：设计错误部件名称、所述错误部件的件号、所述错误部件的规格和所述错误部件对应的实际规格。

本发明实施例的利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法及装置，在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测，从而发现桥梁数据中存在的偏差或错误，实现对桥梁数据的校验，确保为桥梁施工所提供的数据的准确性，为桥梁施工提供便利。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例中利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法流程图；

图2示出了本发明实施例中利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有钢桁拱桥建设中，多依靠二维图纸提供数据支持，但二维图纸中，体现数据关系的线段的长短、比例关系等人为设定，若设计的桥梁数据出现错误或偏差，可能会导致桥梁中相关部件之间出现过盈碰撞、或部件之间间隙过大或过小的问题，但在二维图纸中平面展示数据之间的关系，难以及时发现数据中存在的偏差或错误，由此难以确保为桥梁施工提供准确的数据，为桥梁施工带来不便。

为了解决上述技术问题，本申请中提供了一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法，其中BIM模型是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，BIM模型能够直观地体现待建设的桥梁数据的关联关系，在CATIA软件中启动BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测，能够及时发现当前建立模型中的偏差或错误，实现对桥梁数据的校验，并根据碰撞检测的结果修正当前建立的模型，从而为桥梁建设提供更为准确的数据支持。

基于上述思想，本发明实施例中的利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法的主要处理步骤，如图1所示，包括：

步骤S11：在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测；

步骤S12：根据碰撞检测的结果修正当前建立的模型。

该方法中，CATIA是一种交互式CAD/CAE/CAM系统，能够支持从项目前阶段、具体的设计、分析、模拟、组装到维护在内的全部工业设计流程。

在利用桥梁数据建立桥梁模型的过程中，为了实现对建立的模型进行碰撞检测，考虑到桥梁模型主要包括主体部分和辅助设施部分，在桥梁模型的建立过程中也是一部分一部分建模的，因此在启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测时可以根据桥梁模型的完成状况分布进行检测。

具体实施时，当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对主体建模进行碰撞检测，由此以及时发现桥梁主体模型中存在的数据缺陷。

当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对辅助设施建模进行碰撞检测，由此以及时发现桥梁辅助设施模型中存在的数据缺陷。

利用BIM模型对完成的桥梁模型进行碰撞检测时，有可能会发现已建立的模型中存在数据偏差或错误，此时可以根据碰撞检测的结果对当前建立的模型进行修正。

具体实施时，将碰撞检测的结果生成检测成果报告；应用检测成果报告修正当前建立的模型。

其中，按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，在根据碰撞检测的结果生成的检测成果报告中其主要内容可以包括以下表项：设计错误部件名称、错误部件的件号、错误部件的规格和错误部件对应的实际规格，利用该检测成果报告可以直观展示当前桥梁数据中存在的缺陷问题，有利于为桥梁数据的修正提供数据支持。

本申请中，碰撞检测是指钢桁拱桥梁中不同部分之间的冲突。其中，桥梁中的碰撞分为硬碰撞和软碰撞(间隙碰撞)两种，硬碰撞指实体与实体之间交叉碰撞，软碰撞指实体间实际并没有碰撞，但间距和空间无法满足相关施工要求。

本申请中，利用CATIA软件自带的BIM模型碰撞检查功能，提前查找和报告设计冲突，减少因设计错误导致的施工变更。

以纳界河大桥的碰撞检测为例，根据纳界河大桥初设图纸，在纳界河大桥主体结构建模过程中，通过软件的碰撞检测功能，检查出桥梁主体节间设计存在多处碰撞，结合设计院下发的纳界河桥拱节间图纸疑问反馈，形成纳界河大桥主体结构碰撞检测报告。

在纳界河大桥的建模过程中，通过本申请的碰撞检测方法，发现该桥梁的节间设计问题共59处

(1)杆件构造图中尺寸规格错误14处，对节点板不等厚对接位置偏移错误2处，缺少平联接头填板4块。

(2)上平联撑杆杆件图尺寸规格错误18处，上平联斜杆杆件图尺寸规格错误4处。

(3)下平联撑杆杆件三角关系错误3处，尺寸规格错误4处。

(4)横联杆件图杆件长度错误7处。腹杆构造图距离错误2处，三角关系错误1处。

对应于上述利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法，本发明实施例还提供了一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测装置，参见图2所示的利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测装置的结构框图，该装置包括以下模块：

检测模块21，用于在钢桁拱桥梁建模过程中，启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测；

模型修正模块22，用于根据碰撞检测的结果修正当前建立的模型。

考虑到桥梁模型主要包括主体部分和辅助设施部分，在桥梁模型的建立过程中也是一部分一部分建模的，因此在启动CATIA软件中的BIM模型对当前建立的模型进行碰撞检测时可以根据桥梁模型的完成状况分布进行检测。

为了实现对桥梁模型的分布检测，在检测模块21中包括：主体建模检测单元，用于当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对主体建模进行碰撞检测，由此以及时发现桥梁主体模型中存在的数据缺陷。

另外，在检测模块中还可以包括：辅助设施建模检测单元，用于当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对辅助设施建模进行碰撞检测，由此以及时发现桥梁辅助设施模型中存在的数据缺陷。

在模型修正模块22中包括：报告生成单元，用于将碰撞检测的结果生成检测成果报告；修正单元，用于应用检测成果报告修正当前建立的模型。

在报告生成单元中包括：结果记录子单元，用于按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，其中，表格包括以下表项：设计错误部件名称、错误部件的件号、错误部件的规格和错误部件对应的实际规格。

本发明实施例的利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法，能够对完成的桥梁模型进行碰撞检测，以发现桥梁数据中存在的缺陷，确保桥梁数据的准确性，以为桥梁建设提供便利。

本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测方法，其特征在于，包括：

在钢桁拱桥梁建模过程中，当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述主体建模进行碰撞检测；当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述辅助设施建模进行碰撞检测；碰撞包括硬碰撞和软碰撞，所述硬碰撞为实体与实体之间交叉碰撞；所述软碰撞为实体间实际无碰撞，但实体间的间距和空间无法满足施工要求；

根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型包括：

将碰撞检测的结果生成检测成果报告；

应用所述检测成果报告修正当前建立的所述模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将碰撞检测的结果生成检测成果报告包括：

按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，其中，所述表格包括以下表项：设计错误部件名称、所述错误部件的件号、所述错误部件的规格和所述错误部件对应的实际规格。

4.一种利用BIM实现钢桁拱桥梁的碰撞检测装置，其特征在于，包括：

检测模块，用于在钢桁拱桥梁建模过程中，当钢桁拱桥梁的主体建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述主体建模进行碰撞检测；当钢桁拱桥梁的辅助设施建模完成后，启动CATIA软件中的BIM模型对所述辅助设施建模进行碰撞检测；碰撞包括硬碰撞和软碰撞，所述硬碰撞为实体与实体之间交叉碰撞；所述软碰撞为实体间实际无碰撞，但实体间的间距和空间无法满足施工要求；

模型修正模块，用于根据碰撞检测的结果修正当前建立的所述模型。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述模型修正模块包括：

报告生成单元，用于将碰撞检测的结果生成检测成果报告；

修正单元，用于应用所述检测成果报告修正当前建立的所述模型。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述报告生成单元包括：

结果记录子单元，用于按照预先设计的表格记录碰撞检测的结果，其中，所述表格包括以下表项：设计错误部件名称、所述错误部件的件号、所述错误部件的规格和所述错误部件对应的实际规格。