[发明专利]一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，涉及桥梁施工领域，包括：初始化桥梁参数，存储主塔、桥面、桩基、吊杆、盖梁和斜拉索/悬索基础模型；以主塔和桥面中心等分线建立空间三维坐标系，根据所述初始化桥梁参数计算获取主塔空间坐标，获取桥面和主塔交点空间坐标；创建包括主塔模型、斜拉索/悬索模型和桩基模型的各结构单元的BIM三维空间结构模型；组合各结构单元的BIM三维空间结构模型，获取桥梁BIM模型。本发明基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，可更高效率的完成索结构桥梁BIM模型的建模和施工，降低工期。

技术领域

本发明涉及桥梁设计方法领域，具体涉及一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法。

背景技术

桥梁是交通工程中的最重要的结构物之一，传统的设计任务主要集中在桥梁和隧道结构物的平、立、剖与钢筋绘图和结构分析与计算。从表现形式来看，设计师通常用二维的图纸来表达三维的结构形式，而缺乏结构的三维模型，除了容易出现结构表达不清以外，还常常出现大量的绘图方面的错误和工程量统计上的误差，导致较多的施工失误和更多的设计变更。同时，结构计算也主要从二维角度模拟分析，或者建立简化的分析模型，很难实现更加准确的分析和计算。因此，随着越来越多的高速交通项目发展，对工程质量的要求越来越高，交通设计中桥梁、隧道的三维模型建立及基于三维模型的结构计算在交通三维设计系统就显得非常重要。

BIM技术作为一种应用于工程建造管理的数据化工具，在欧美等发达地区已经广泛使用，在国内建筑行业使用的也比较广泛。BIM技术具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点，并能通过应用平台对施工现场的整体施工情况进行远程监控和信息传递，可使施工人员对不合理的地方在施工前进行优化，避免施工后返工浪费。

在具体应用中，对于索结构桥梁施工这种要求精度高、结构部件多、结构协调要求高的特殊建筑设计过程来说，常规的BIM建模方案耗时长，技术要求高，具体设计过程中需耗费不低于传统方法制图的时间和人力进行桥梁各结构件的数字化建模，极大的影响了BIM技术在相关桥梁设计建造过程中的应用效率。同时，每座桥梁在设计建造时总会包括与其他桥梁不同的复杂空间构型，现有桥梁模型较为简陋，难以实现带有空间异形曲线构型的计算和设计建模。

如何将BIM技术与常用现代索结构桥梁施工方案如斜拉桥或悬索桥的结构特征进行结合，更高效率的完成桥梁BIM模型的设计和建模，是本领域技术人员致力解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，可更高效率的完成索结构桥梁BIM模型的建模和施工，提高效率、降低工期。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，包括以下步骤：

S1、设定初始化桥梁参数，存储主塔、桥面、桩基、吊杆、盖梁和斜拉索/悬索基本模型；

S2、以主塔和桥面中心等分线建立空间三维坐标系，根据所述初始化桥梁参数计算获取主塔空间坐标，获取桥面和主塔交点空间坐标；

S3、创建包括主塔模型、斜拉索/悬索模型和桩基模型的各结构单元的BIM三维空间结构模型；

S4、组合各结构单元的BIM三维空间结构模型，完成桥梁BIM模型的创建。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S1中的所述初始化桥梁参数包括主塔塔高、主梁梁长、边跨跨径、中跨跨径、斜拉索索面形式、斜拉索索距和斜拉索水平倾角。

在上述技术方案的基础上，所述步骤S3中，创建主塔模型的具体步骤包括：读取主塔塔高、桥面和主塔交点空间坐标；选择主塔结构形式的基本模型；根据主塔塔高、桥面和主塔交点空间坐标创建主塔模型。