CN112651061A - 一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，属于BIM桥梁建模技术领域，主要包括如下步骤：(1)整理设计图纸中桥梁中心线坐标及构件参数的数据，并将其存储为Excel文件；(2)建立桥梁上部结构参数化族；(3)Dynamo读取Excel数据自动放置桥梁上部结构参数化族；(4)Dynamo读取Excel数据自动更改桥梁上部结构参数化族的族参数。本发明能够在桥梁不连续的情况下快速建立多跨桥梁上部结构模型，并具有适用范围广、工作量小的优点，提高了多跨桥梁的建模效率。
Description
技术领域
本发明属于BIM桥梁建模技术领域，具体公开一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法。
背景技术
BIM，即建筑信息模型(Building Information Modeling)，是某个设施的物理和功能特征的数字化表达。BIM是一个共享知识资源，用于设施的全生命周期内(从最初的概念体到最后被拆除)，为其决策的制定奠定可靠的信息基础。目前，AEC行业正经历信息化改革，以BIM技术为代表的新型信息技术价值凸显。与此同时，经过多年理论研究与工程实践，BIM正在快速而深远地影响着桥梁工程建设，已逐渐成为提高桥梁技术水平与管理效能的重要信息化手段。
据统计，目前桥梁结构BIM建模以Revit、CATIA和Tekla这3款软件为主，尤其是Revit软件应用最为广泛，但该软件通过传统的建模手段难以实现复杂桥梁的建模工作，需借助软件所集成的Dynamo可视化编程功能。高冲提出了一种采用Dynamo软件建立桥梁BIM模型的方法(申请号：201811516577.2)，该方法仅实现了桥梁下部结构的自动放置，对于上部结构(包括：箱梁、湿接缝)仍采用手动放置，多跨桥梁建模工作量大的问题没有完全得到解决；王明刚等人提出了一种利用Dynamo实现高铁桥梁快速建模动态修改的方法(申请号：201710375504.5)，该方法仅适用于主梁形式固定、跨径固定的标准化程度较高的高速铁路桥梁，适用范围较窄；需要人工计算各构件空间坐标、旋转角度以及倾斜度等数据，计算量大、建模流程复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种快速且适用范围广的方法，用于Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型。该方法解决了在存在伸缩缝时桥梁不连续而导致的无法实现快速化建模的问题，且适用于任意跨径的曲线桥梁。
本发明采用如下技术方案：
一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，包括如下步骤：
步骤1，整理设计图纸中桥梁中心线坐标及构件参数的数据，并将其存储为Excel文件：
步骤1.1，从设计图纸中提取出桥梁中心线在桥墩及桥台位置处的X、Y、Z坐标，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤1.2，从设计图纸中提取出上部结构的几何尺寸参数数据，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤2，建立桥梁上部结构参数化族：
步骤2.1，创建体量轮廓：新建概念体量，采用模型线在默认工作面上绘制上部结构轮廓，并关联尺寸参数；
步骤2.2，创建体量轮廓面：新建概念体量，载入并放置步骤2.1所述的体量轮廓，生成轮廓面，并新建参数与步骤2.1所述的体量轮廓的尺寸参数关联；
步骤2.3，生成桥梁上部结构自适应参数化族：
步骤2.3.1，新建自适应公制常规模型，并沿纵向放置自适应点；
步骤2.3.2，分别在步骤2.3.1所述的各个自适应点上放置一个参照点；
步骤2.3.3，将步骤2.2所述的体量轮廓面放置在各个参照点的垂直平面上；
步骤2.3.4，新建族参数，并与体量轮廓面中的参数关联；
步骤2.3.5，选择两个以上体量轮廓面来创建实体形状，并新建材质参数与实体形状的材质关联；
步骤3，Dynamo读取Excel数据自动放置桥梁上部结构参数化族：
步骤3.1，Dynamo程序提取步骤1.1所述的工作表中的坐标数据；
步骤3.2，设置Revit项目文件中的项目基点为步骤1.1所述的工作表中的初始坐标；
步骤3.3，将步骤3.1中的坐标数据处理为以初始坐标为原点的相对坐标；
步骤3.4，载入步骤2所述的桥梁上部结构自适应参数化族，按照步骤3.3所得到的坐标点自动放置桥梁上部结构自适应参数化族；
步骤4，Dynamo读取Excel数据自动更改桥梁上部结构参数化族的族参数：编写Dynamo程序提取步骤1.2所述的工作表中的几何尺寸参数数据，并将其对应赋值给步骤3所创建的桥梁上部结构自适应参数化族。
进一步地，所述步骤2.2中，将体量轮廓放置于参照点的平面上，并关联参照点的旋转参数以实现横坡变化。
进一步地，所述步骤2.3.1中，对于直线桥梁，至少放置4个自适应点，对于曲线桥梁，至少放置5个自适应点，并根据桥梁上部结构截面尺寸变化情况增加对应数目的自适应点。
进一步地，所述步骤2.3.2中，参照点放置于自适应点的水平工作平面上，并关联参照点的旋转参数以实现桥梁上部结构节段切角变化。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的显著优势在于：(1)在桥梁不连续的情况下，能够快速地建立桥梁上部结构模型；(2)适用于跨径不固定的多跨桥梁；(3)适用于曲线桥梁；(4)不受上部结构截面形式的约束；(5)减少了人工计算各构件空间坐标、旋转角度等数据的工作量，实现精确建模。
附图说明
图1是本发明所述方法的整体流程图；
图2是本发明所述方法中建立桥梁上部结构参数化族的流程图；
图3是本发明所述方法中生成桥梁上部结构自适应参数化族的流程图；
图4是本发明所述方法中自动放置参数化族的流程图；
图5是本发明所述方法中创建体量轮廓面的成果图；
图6是本发明所述方法中放置自适应点的成果图；
图7是本发明所述方法中体量轮廓面放置于参照点平面的成果图；
图8是本发明所述方法中生成桥梁上部结构自适应参数化族的成果图；
图9是本发明所述方法创建的部分桥梁上部结构整体模型的效果图。
具体实施方式：
下面参照附图并结合实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
如图1所示，步骤1，整理设计图纸中桥梁中心线坐标及构件参数的数据，并将其存储为Excel文件：
步骤1.1，从设计图纸中提取出桥梁中心线在桥墩及桥台位置处的X、Y、Z坐标，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤1.2，从设计图纸中提取出上部结构的几何尺寸参数数据，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤2，建立桥梁上部结构参数化族，如图2所示，具体包括如下步骤：
步骤2.1，创建体量轮廓：将具有空腔的截面分为两个实心截面轮廓，分别新建概念体量，并采用模型线在默认工作面上绘制轮廓线条，并相应的关联尺寸参数；
步骤2.2，如图5所示，创建体量轮廓面：新建概念体量，载入所有的体量轮廓，根据项目实际情况放置在默认工作平面放置参照点，新建横坡参数并关联参照点的旋转参数，将工作平面设置为参照点的水平面，并在该工作平面上进行体量轮廓的放置和拼接，使用创建实体形状功能将所有的体量轮廓生成为体量轮廓面，并新建参数与各个体量轮廓的尺寸参数关联；
步骤2.3，生成桥梁上部结构自适应参数化族，如图3所示，具体包括如下步骤：
步骤2.3.1，如图6所示，新建自适应公制常规模型，并沿纵向放置自适应点，自适应点的个数由桥梁上部结构截面尺寸变化情况和桥梁中心线的线形决定，对于直线桥梁，至少放置4个自适应点，对于曲线桥梁，至少放置5个自适应点；
步骤2.3.2，分别在步骤2.3.1所述的各个自适应点上放置一个参照点；
步骤2.3.3，如图7所示，将步骤2.2所述的体量轮廓面放置在各个参照点的垂直平面上；
步骤2.3.4，新建族参数，并与体量轮廓面中的参数关联；
步骤2.3.5，如图8所示，选择两个以上体量轮廓面来创建实体形状，并新建材质参数与实体形状的材质关联；
步骤3，Dynamo读取Excel数据自动放置桥梁上部结构参数化族，如图4所示，具体包括如下步骤：
步骤3.1，Dynamo程序提取步骤1.1所述的工作表中的坐标数据；
步骤3.2，设置Revit项目文件中的项目基点为步骤1.1所述的工作表中的初始坐标；
步骤3.3，将步骤3.1中的坐标数据处理为以初始坐标为原点的相对坐标；
步骤3.4，载入步骤2所述的桥梁上部结构自适应参数化族，按照步骤3.3所得到的坐标点自动放置桥梁上部结构自适应参数化族；
步骤4，Dynamo读取Excel数据自动更改桥梁上部结构参数化族的族参数：编写Dynamo程序提取步骤1.2所述的工作表中的几何尺寸参数数据，并将其对应赋值给步骤3所创建的桥梁上部结构自适应参数化族，以实现桥梁上部结构横坡和节段切角变化，得到如图9所示的效果图。
以上实施例仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，整理设计图纸中桥梁中心线坐标及构件参数的数据，并将其存储为Excel文件：
步骤1.1，从设计图纸中提取出桥梁中心线在桥墩及桥台位置处的X、Y、Z坐标，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤1.2，从设计图纸中提取出上部结构的几何尺寸参数数据，按从小桩号到大桩号的顺序写入单个Excel工作表中；
步骤2，建立桥梁上部结构参数化族：
步骤2.1，创建体量轮廓：新建概念体量，采用模型线在默认工作面上绘制上部结构轮廓，并关联尺寸参数；
步骤2.2，创建体量轮廓面：新建概念体量，载入并放置步骤2.1所述的体量轮廓，生成轮廓面，并新建参数与步骤2.1所述的体量轮廓的尺寸参数关联；
步骤2.3，生成桥梁上部结构自适应参数化族：
步骤2.3.1，新建自适应公制常规模型，并沿纵向放置自适应点；
步骤2.3.2，分别在步骤2.3.1所述的各个自适应点上放置一个参照点；
步骤2.3.3，将步骤2.2所述的体量轮廓面放置在各个参照点的垂直平面上；
步骤2.3.4，新建族参数，并与体量轮廓面中的参数关联；
步骤2.3.5，选择两个以上体量轮廓面来创建实体形状，并新建材质参数与实体形状的材质关联；
步骤3，Dynamo读取Excel数据自动放置桥梁上部结构参数化族：
步骤3.1，Dynamo程序提取步骤1.1所述的工作表中的坐标数据；
步骤3.2，设置Revit项目文件中的项目基点为步骤1.1所述的工作表中的初始坐标；
步骤3.3，将步骤3.1中的坐标数据处理为以初始坐标为原点的相对坐标；
步骤3.4，载入步骤2所述的桥梁上部结构自适应参数化族，按照步骤3.3所得到的坐标点自动放置桥梁上部结构自适应参数化族；
步骤4，Dynamo读取Excel数据自动更改桥梁上部结构参数化族的族参数：编写Dynamo程序提取步骤1.2所述的工作表中的几何尺寸参数数据，并将其对应赋值给步骤3所创建的桥梁上部结构自适应参数化族。
2.根据权利要求1所述的一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，其特征在于：所述步骤2.2中，将体量轮廓放置于参照点的平面上，并关联参照点的旋转参数以实现横坡变化。
3.根据权利要求1所述的一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，其特征在于：所述步骤2.3.1中，对于直线桥梁，至少放置4个自适应点，对于曲线桥梁，至少放置5个自适应点。
4.根据权利要求1所述的一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，其特征在于：所述步骤2.3.1中，根据桥梁上部结构截面尺寸变化情况增加对应数目的自适应点。
5.根据权利要求1所述的一种利用Dynamo建立多跨桥梁上部结构BIM模型的方法，其特征在于：所述步骤2.3.2中，参照点放置于自适应点的水平工作平面上，并关联参照点的旋转参数以实现桥梁上部结构节段切角变化。
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