CN112861231A - 一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向bim设计方法 - Google Patents

一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向bim设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，首先输入参数化截面和道路线等信息，为钢结构桥梁构件设计软件提供了快速构建带桁架式撑杆钢结构桥梁的三维构件参数化实体BIM(Building Information Modeling，简称：BIM)模型。然后分别在平曲线编辑器、竖曲线编辑器、断面编辑器的计算机辅助制图系统中读取桁架式撑杆设计参数数据更新三维构件参数化实体BIM模型。最后，满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型。本发明可快速设计出带桁架式撑杆钢结构桥梁的施工图、力学分析模型和BIM模型，提高工作效率。

Description

一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法
技术领域
本发明属于钢结构桥梁构件的正向BIM(Building Information Modeling，以下简称：BIM)设计技术领域，具体涉及一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法。
背景技术
目前钢结构桥梁构件设计的施工图、力学分析模型和BIM模型的信息数据相互割裂，形成彼此独立的信息数据孤岛，因信息数据不同源至少需要三款不同软件分别实现钢结构桥梁构件的施工图绘制、力学分析模型建模和施工管理BIM建模，这无疑给设计单位和施工单位增加了经济、时间和人力等成本。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，然而对带桁架式撑杆钢结构桥梁设计过程更是建模复杂、重复翻模、绘图量大、繁琐费时、易错难查等工程难题。为解决这一工程难题，为此本发明提供一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，提高工作效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，见说明书附图图1所示，包括如下内容：
1.快速构建三维构件参数化实体BIM模型，需确定下面参数，见说明书附图图1所示，如下步骤：
步骤一、在截面编辑器的计算机辅助制图系统中确定钢结构桥梁构件截面信息模型：截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板等信息数据。
步骤二、在截面参数编辑器的计算机辅助制图系统进行截面参数定义：(1)指定变量名称；(2)指定默认值；(3)指定前后参数函数点之间插值方式，包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义；重复上述(1)、(2)、(3)将所需参数定义完毕。
步骤三、在截面编辑器的计算机辅助制图系统进行参数化截面定义：按照设计要求将截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板的坐标x，y定义为上述参数任意组合表达形式。
步骤四、输入道路中心线的平、竖(纵)曲线和关键位包括不限于：截面安装位、分跨线位、伸缩缝位、支座位、横隔系位等工程线信息确定关键位位置。
步骤五、生成三维构件参数化实体BIM模型。
步骤六、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系上平联桁架式撑杆参数数据：在顶板平面布置图读取上平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤七、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系下平联桁架式撑杆参数数据：在底板平面布置图读取下平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤八、在竖曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系立面桁架式撑杆参数数据：在立面布置图读取上、下平联纵向联结系杆的位置，横向联结系杆位置，立面桁架式撑杆位置，联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式，节点板样式规格及尺寸和联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤九、在断面编辑器的计算机辅助制图系统生成钢结构桥梁构件的横断面：确定横向桁撑联结系参数数据，在横断面平面布置图读取桁架式撑杆的位置、桁架式撑杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、桁架式撑杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤十、满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤一至步骤四在于：步骤一至步骤四进行任意顺序组合定义，不限于该文顺序定义步骤。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤六至步骤九在于：步骤六至步骤九进行任意顺序组合定义，不限于该文顺序定义步骤。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤十在于：满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型的程序自动设计过程在软件安装本地电脑或云端执行，即在软件安装本地电脑和云端随时切换执行。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤二中参数定义包括通过参数曲线定义参数方式在于：①定义包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；②外界文件导入包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；③交互任意绘制包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中在于：适用桥型范围包括不限于钢箱梁桥、结合梁桥、组合梁桥、钢板梁桥、钢箱拱桥、钢管拱桥、钢桁架桥(栓接和焊接)、桥塔和附属结构。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤六至步骤九中桁架式撑杆联结系参数确定在于：①通过表格或对话框输入方式；②外界文件导入方式；③鼠标交互任意绘制方式；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到桁架式撑杆联结系参数。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤六至步骤九中桁架式撑杆联结系参数在于：三维构件参数化实体BIM模型中三维桁架式撑杆、三维节点板(接头板)、三维螺栓和三维焊缝等零件信息模型与对应二维桁架式撑杆、二维节点板(接头板)、二维螺栓和二维焊缝等零件信息模型通过参数设置实现实时相互联动更新变化，即这些参数分别在桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型对应二维位置和三维位置处形成在位编辑标注(Edit-In-Place-Dim)，双击鼠标或单击鼠标对应二维位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新对桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型的二维、三维位置的信息模型；双击鼠标或单击鼠标对应三维位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新对应桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型的二维、三维位置的信息模型。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤六至步骤九在于：根据钢结构桥梁构件桥型类型进行步骤删减。
作为本发明的一种优选的技术方案，第1条中步骤一的钢结构桥梁构件截面信息模型读取方式在于：①通过表格或对话框输入方式；②外界文件导入方式；③鼠标交互任意绘制方式；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到截面信息模型。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法可快速设计出带桁架式撑杆钢结构桥梁的施工图、力学分析模型和BIM模型。
附图说明
图1为本发明的流程图；
具体实施方式
一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，包括如下步骤：
1.快速构建三维构件参数化实体BIM模型，需确定下面参数，见说明书附图图1所示，如下步骤：
步骤一、在截面编辑器的计算机辅助制图系统中确定钢结构桥梁构件截面信息模型：截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板等信息数据。
步骤二、在截面参数编辑器的计算机辅助制图系统进行截面参数定义：(1)指定变量名称；(2)指定默认值；(3)指定前后参数函数点之间插值方式，包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义；重复上述(1)、(2)、(3)将所需参数定义完毕。
步骤三、在截面编辑器的计算机辅助制图系统进行参数化截面定义：按照设计要求将截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板的坐标x，y定义为上述参数任意组合表达形式。
步骤四、输入道路中心线的平、竖(纵)曲线和关键位包括不限于：截面安装位、分跨线位、伸缩缝位、支座位、横隔系位等工程线信息确定关键位位置。
步骤五、三维构件参数化实体BIM模型。
步骤六、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系上平联桁架式撑杆参数数据：在顶板平面布置图读取上平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤七、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系下平联桁架式撑杆参数数据：在底板平面布置图读取下平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤八、在竖曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系立面桁架式撑杆参数数据：在立面布置图读取上、下平联纵向联结系杆的位置，横向联结系杆位置，立面桁架式撑杆位置，联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式，节点板样式规格及尺寸和联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤九、在断面编辑器的计算机辅助制图系统生成钢结构桥梁构件的横断面：确定横向桁撑联结系参数数据，在横断面平面布置图读取桁架式撑杆的位置、桁架式撑杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、桁架式撑杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤十、满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，其特征在于，快速构建三维构件参数化实体BIM(Building Information Modeling，简称：BIM)模型，需确定下面参数，见说明书附图图1所示，如下步骤：
步骤一、在截面编辑器的计算机辅助制图系统中确定钢结构桥梁构件截面信息模型：截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板等信息数据。
步骤二、在截面参数编辑器的计算机辅助制图系统进行截面参数定义：(1)指定变量名称；(2)指定默认值；(3)指定前后参数函数点之间插值方式，包括并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线、随下一个等方式进行定义；重复上述(1)、(2)、(3)将所需参数定义完毕。
步骤三、在截面编辑器的计算机辅助制图系统进行参数化截面定义：按照设计要求将截面、横撑中心线、斜撑中心线和纵向联结系的平联杆系定位节点板的坐标x，y定义为上述参数任意组合表达形式。
步骤四、输入道路中心线的平、竖(纵)曲线和关键位包括不限于：截面安装位、分跨线位、伸缩缝位、支座位、横隔系位等工程线信息确定关键位位置。
步骤五、生成三维构件参数化实体BIM模型。
步骤六、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系上平联桁架式撑杆参数数据：在顶板平面布置图读取上平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤七、在平曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系下平联桁架式撑杆参数数据：在底板平面布置图读取下平联纵向联结系杆位置、横向联结系杆位置、联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤八、在竖曲线编辑器的计算机辅助制图系统确定纵向联结系立面桁架式撑杆参数数据：在立面布置图读取上、下平联纵向联结系杆的位置，横向联结系杆位置，立面桁架式撑杆位置，联结系杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式，节点板样式规格及尺寸和联结系杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤九、在断面编辑器的计算机辅助制图系统生成钢结构桥梁构件的横断面：确定横向桁撑联结系参数数据，在横断面平面布置图读取桁架式撑杆的位置、桁架式撑杆端部与节点板焊接连接方式或栓接连接方式、节点板样式规格及尺寸、桁架式撑杆安装截面形式等参数数据；更新BIM模型。
步骤十、满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型。
2.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤一至步骤四，其特征在于：步骤一至步骤四进行任意顺序组合定义，不限于该文顺序定义步骤。
3.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤六至步骤九，其特征在于：步骤六至步骤九进行任意顺序组合定义，不限于该文顺序定义步骤。
4.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤十，其特征在于：满足设计要求出施工图、力学分析模型和BIM模型的程序自动设计过程在软件安装本地电脑或云端执行，即在软件安装本地电脑和云端随时切换执行。
5.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤二中参数定义包括通过参数曲线定义参数方式，参数曲线定义其特征在于：①定义包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；②外界文件导入包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；③交互任意绘制包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到包含并不限于直线、抛物线、圆弧、函数、样条曲线等任意组合成的复合曲线。
6.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法，其特征在于：适用桥型范围包括不限于钢箱梁桥、结合梁桥、组合梁桥、钢板梁桥、钢箱拱桥、钢管拱桥、钢桁架桥(栓接和焊接)、桥塔和附属结构。
7.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤六至步骤九中桁架式撑杆联结系参数确定，其特征在于：①通过表格或对话框输入方式；②外界文件导入方式；③鼠标交互任意绘制方式；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到桁架式撑杆联结系参数。
8.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤六至步骤九中桁架式撑杆联结系参数，其特征在于：三维构件参数化实体BIM模型中三维桁架式撑杆、三维节点板(接头板)、三维螺栓和三维焊缝等零件信息模型与对应二维桁架式撑杆、二维节点板(接头板)、二维螺栓和二维焊缝等零件信息模型通过参数设置实现实时相互联动更新变化，即这些参数分别在桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型对应二维位置和三维位置处形成在位编辑标注(Edit-In-Place-Dim)，双击鼠标或单击鼠标对应二维位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新对桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型的二维、三维位置的信息模型；双击鼠标或单击鼠标对应三维位置的在位编辑标注，修改参数数字确定，更新对应桁架式撑杆、节点板(接头板)、螺栓和焊缝等零件信息模型的二维、三维位置的信息模型。
9.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤六至步骤九，其特征在于：根据钢结构桥梁构件桥型类型进行步骤删减。
10.根据权利要求1所述的一种钢结构桥梁构件桁架式撑杆联结系的正向BIM设计方法中步骤一的钢结构桥梁构件截面信息模型读取方式，其特征在于：①通过表格或对话框输入方式；②外界文件导入方式；③鼠标交互任意绘制方式；④除了①、②和③之外，还包括其他方式得到截面信息模型。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114201807A (zh) * 2022-01-06 2022-03-18 中铁大桥勘测设计院集团有限公司 一种基于bim技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法
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