CN110781550B - 将桥梁结构计算信息转换和优化为bim信息流的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法；步骤如下：步骤一、解析桥梁结构获取计算模型的信息；步骤二、将所述计算模型的信息转换为BIM信息流；步骤三、优化所述桥梁BIM模型，将所述桥梁结构的模型转换至桥梁BIM模型；步骤四、进一步应用所述桥梁BIM模型。本发明的应用省去重新建立BIM模型的工作量，从结构计算文件自动快速生成BIM模型，并实现从桥梁结构模型向全生命周期BIM信息流的关键转变和创新，提高桥梁设计与建模的效率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机辅助设计技术领域，特别涉及将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法。
背景技术
建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)技术是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息做出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑、运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。
目前BIM技术在桥梁设计上的应用仍存在问题。各类设计软件的功能基本都局限在特定的设计阶段与应用点，且使用各自的数据格式，因此同一个项目在不同设计阶段使用不同的软件。目前的BIM应用，大多根据平面的设计图纸建立三维的BIM模型，然后进入施工与运营维护阶段的应用。绘制图纸与根据图纸建模这两个过程都需要巨大的工作量，且容易产生信息错漏的问题，方案修改的过程中更是产生大量重复绘图与建模的工作。可以说，信息流在这个环节发生了断裂。这就导致设计信息不一致，设计效率低下，严重阻碍BIM技术推广。
进行BIM的项目全生命周期应用，保持建设信息的一致至关重要。为解决以上问题，有必要提出一种打通桥梁设计各环节，基于桥梁结构计算信息得到可用于桥梁全生命周期BIM应用信息流的方法。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法，实现的目的是省去重新建立BIM模型的工作量，从结构计算文件自动快速生成BIM模型，并实现从桥梁结构模型向全生命周期BIM信息流的关键转变和创新，提高桥梁设计与建模的效率。
为实现上述目的，本发明公开了将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法；步骤如下：
步骤一、解析桥梁结构获取计算模型的信息；
以桥梁结构的计算模型为信息流源头，解析所述桥梁结构的计算模型的信息；所述计算模型的信息由多个计算单元组成，每个所述计算单元均包括空间位置坐标、截面形状、材料等几何实体信息；所述计算模型的信息还包括预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
步骤二、将所述计算模型的信息转换为BIM信息流；
将解析所得的所述计算模型的信息通过算法转换为含有相应工程信息的桥梁三维模型，即桥梁BIM模型；所述桥梁BIM模型包含各个计算单元所对应的三维实体和三维预应力钢束；将所述桥梁BIM模型作为BIM信息流的开端，向后传递；编写桥梁BIM信息转换平台软件实现以上转换过程，该软件的转换步骤为：
对于三维实体的步骤如下：
a1、依次读取每个计算单元的空间位置坐标、截面形状、材料等信息；
a2、将截面形状数据统一转换为平面多段线的顶点坐标数据；
a3、根据计算单元的空间位置坐标，将二维的截面顶点坐标数据转换为空间实际位置的三维坐标；
a4、根据各计算单元的顶点三维坐标建立的三维实体模型，并赋予材料等属性；
对于三维预应力钢束的步骤如下：
b1、读取每组预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
b2、将预应力钢束的位置信息和外形信息统一转换为空间曲线；
b3、根据预应力钢束的截面形状数据，建立相应数量的预应力钢束的三维实体模型；
b4、将转换所得的桥梁BIM模型以自定义格式保存为模型文件，内容包括各构件类型、几何信息与属性信息等；
步骤三、优化所述桥梁BIM模型；
在所述桥梁BIM信息转换平台软件中，通过算法将离散的所述计算模型的信息的几何实体进行重组，拟合为完整的构件，并添加新的设计信息；
将经过优化的桥梁BIM模型按所述自定义格式保存；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型几何外形相比所述桥梁结构的计算模型有所简化，使用布尔运算等方法修改桥梁BIM模型的几何外形；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型中预应力钢束缺少横向的位置信息，通过用户交互输入位置的方法，为所述桥梁BIM模型中的预应力钢束设定具体位置；
步骤四、进一步应用所述桥梁BIM模型；
使用所述桥梁BIM信息转换平台软件，将桥梁BIM模型信息导出为中性文件格式，使文件数据简明易读，可供其他平台读取；
通过基于通用BIM平台开发插件，读取所述导出的中性文件，将所述BIM模型信息导入通用BIM平台，进行深化设计及施工运维阶段的应用。
优选的，在所述步骤一中，所述桥梁结构的计算软件为midas Civil，导出的MCT格式文件包含BIM建模所需要的工程信息。
优选的，在所述步骤四中，采用Autodesk Revit软件，利用Revit的API读取桥梁BIM模型中性文件信息，生成各个实体并赋予属性，建立相应的Revit模型，在Autodesk平台进行进一步的应用。
本发明的有益效果：
1.本发明的应用省去重新建立BIM模型的工作量，从结构计算文件自动快速生成BIM模型，并实现从桥梁结构模型向全生命周期BIM信息流的关键转变和创新，提高桥梁设计与建模的效率。
2.本发明的应用打通桥梁设计各阶段不同软件的数据壁垒，形成完整贯通的信息流，保证信息一致性，减少错漏。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1示出本发明一实施例的执行流程图。
具体实施方式
实施例
如图1所示，桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法，实现的目的是省去重新建立BIM模型的工作量，从结构计算文件自动快速生成BIM模型，并实现从桥梁结构模型向全生命周期BIM信息流的关键转变和创新，提高桥梁设计与建模的效率。
为实现上述目的，本发明公开了将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法；步骤如下：
步骤一、解析桥梁结构获取计算模型的信息；
以桥梁结构的计算模型为信息流源头，解析所述桥梁结构的计算模型的信息；所述计算模型的信息由多个计算单元组成，每个所述计算单元均包括空间位置坐标、截面形状、材料等几何实体信息；所述计算模型的信息还包括预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
步骤二、将所述计算模型的信息转换为BIM信息流；
将解析所得的所述计算模型的信息通过算法转换为含有相应工程信息的桥梁三维模型，即桥梁BIM模型；所述桥梁BIM模型包含各个计算单元所对应的三维实体和三维预应力钢束；将所述桥梁BIM模型作为BIM信息流的开端，向后传递；编写桥梁BIM信息转换平台软件实现以上转换过程，该软件的转换步骤为：
对于三维实体的步骤如下：
a1、依次读取每个计算单元的空间位置坐标、截面形状、材料等信息；
a2、将截面形状数据统一转换为平面多段线的顶点坐标数据；
a3、根据计算单元的空间位置坐标，将二维的截面顶点坐标数据转换为空间实际位置的三维坐标；
a4、根据各计算单元的顶点三维坐标建立的三维实体模型，并赋予材料等属性；
对于三维预应力钢束的步骤如下：
b1、读取每组预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
b2、将预应力钢束的位置信息和外形信息统一转换为空间曲线；
b3、根据预应力钢束的截面形状数据，建立相应数量的预应力钢束的三维实体模型；
b4、将转换所得的桥梁BIM模型以自定义格式保存为模型文件，内容包括各构件类型、几何信息与属性信息等；
步骤三、优化所述桥梁BIM模型；
在所述桥梁BIM信息转换平台软件中，通过算法将离散的所述计算模型的信息的几何实体进行重组，拟合为完整的构件，并添加新的设计信息；
将经过优化的桥梁BIM模型按所述自定义格式保存；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型几何外形相比所述桥梁结构的计算模型有所简化，使用布尔运算等方法修改桥梁BIM模型的几何外形；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型中预应力钢束缺少横向的位置信息，通过用户交互输入位置的方法，为所述桥梁BIM模型中的预应力钢束设定具体位置；
步骤四、进一步应用所述桥梁BIM模型；
使用所述桥梁BIM信息转换平台软件，将桥梁BIM模型信息导出为中性文件格式，使文件数据简明易读，可供其他平台读取；
通过基于通用BIM平台开发插件，读取所述导出的中性文件，将所述桥梁BIM模型信息导入通用BIM平台，进行深化设计及施工运维阶段的应用。
本发明的原理如下：
本发明以桥梁结构计算模型为桥梁设计信息流的源头，解析其中有用的工程信息，如各计算单元的几何形状信息、预应力钢束信息等；
本发明根据所获得的工程信息，通过算法自动建立含有几何形状及相关工程信息的三维模型，以自定义格式储存于信息转换平台；
本发明采用优化算法突破桥梁结构计算模型的局限性，将零散的计算单元自动重组为连续完整的构件，实现从桥梁结构模型至BIM信息流的关键转变和创新，实现了基于桥梁结构计算信息得到可用于后期深化设计及施工运维阶段使用的优化BIM信息流方法。
在某些实施例中，在所述步骤一中，所述桥梁结构的计算软件为midas Civil，导出的MCT格式文件包含BIM建模所需要的工程信息。
在某些实施例中，在所述步骤四中，采用Autodesk Revit软件，利用Revit的API读取桥梁BIM模型中性文件信息，生成各个实体并赋予属性，建立相应的Revit模型，在Autodesk平台进行进一步的应用。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法；步骤如下：
步骤一、解析桥梁结构获取计算模型的信息；
以桥梁结构的计算模型为信息流源头，解析所述桥梁结构的计算模型的信息；所述计算模型的信息由多个计算单元组成，每个所述计算单元均包括空间位置坐标、截面形状、材料几何实体信息；所述计算模型的信息还包括预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
步骤二、将所述计算模型的信息转换为BIM信息流；
将解析所得的所述计算模型的信息通过算法转换为含有相应工程信息的桥梁三维模型，即桥梁BIM模型；所述桥梁BIM模型包含各个计算单元所对应的三维实体和三维预应力钢束；将所述桥梁BIM模型作为BIM信息流的开端，向后传递；编写桥梁BIM信息转换平台软件实现以上转换过程，该软件的转换步骤为：
对于三维实体的步骤如下：
a1、依次读取每个计算单元的空间位置坐标、截面形状、材料信息；
a2、将截面形状数据统一转换为平面多段线的顶点坐标数据；
a3、根据计算单元的空间位置坐标，将二维的截面顶点坐标数据转换为空间实际位置的三维坐标；
a4、根据各计算单元的顶点三维坐标建立的三维实体模型，并赋予材料属性；
对于三维预应力钢束的步骤如下：
b1、读取每组预应力钢束的位置信息、外形信息、截面形状和数量信息；
b2、将预应力钢束的位置信息和外形信息统一转换为空间曲线；
b3、根据预应力钢束的截面形状数据，建立相应数量的预应力钢束的三维实体模型；
b4、将转换所得的桥梁BIM模型以自定义格式保存为模型文件，内容包括各构件类型、几何信息与属性信息；
步骤三、优化所述桥梁BIM模型；
在所述桥梁BIM信息转换平台软件中，通过算法将离散的所述计算模型的信息的几何实体进行重组，拟合为完整的构件，并添加新的设计信息；
将经过优化的桥梁BIM模型按所述自定义格式保存；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型几何外形相比所述桥梁结构的计算模型有所简化，需要手动编辑修改桥梁BIM模型的几何外形；
如果拟合后的所述桥梁BIM模型中预应力钢束缺少横向的位置信息，通过用户交互输入位置的方法，为所述桥梁BIM模型中的预应力钢束设定具体位置；
步骤四、进一步应用所述桥梁BIM模型；
使用所述桥梁BIM信息转换平台软件，将桥梁BIM模型信息导出为中性文件格式，使文件数据简明易读，可供其他平台读取；
通过基于通用BIM平台开发插件，读取所述导出的中性文件，将所述桥梁BIM模型信息导入通用BIM平台，进行深化设计及施工运维阶段的应用。
2.根据权利要求1所述的将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法，其特征在于，在所述步骤一中，所述桥梁结构的计算软件为midas Civil，导出的MCT格式文件包含BIM建模所需要的工程信息。
3.根据权利要求1所述的将桥梁结构计算信息转换和优化为BIM信息流的方法，其特征在于，在所述步骤四中，采用Autodesk Revit软件，利用Revit的API读取桥梁BIM模型中性文件信息，生成各个实体并赋予属性，建立相应的Revit模型，在Autodesk平台进行进一步的应用。
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