[发明专利]一种基于衍生的自顶向下的隧道BIM设计方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于衍生的自顶向下的隧道BIM设计方法及系统。该方法包括步骤：S1，获取隧道设计输入条件，分析隧道设计输入条件并确定隧道平纵设计方案；S2，根据所述隧道平纵设计方案，确定隧道三维中心线，创建总体隧道骨架模型；S3，从所述总体隧道骨架模型中衍生出多个隧道节段模型；S4，创建隧道节段的构件的多实体细节模型；S5，根据所述多实体细节模型形成隧道设计部件；S6，重复所述步骤S4至S5，为每个所述隧道节段模型生成隧道设计部件，将所有隧道设计部件按照预先定义的坐标系进行对齐，获得隧道总装模型。本发明提供了一种新的隧道设计方法和系统，从传统的自底向上设计方式转变为自顶向下的设计方式。

技术领域

本发明属于建筑设计技术领域，更具体地，涉及一种基于衍生的自顶向下的隧道BIM设计方法及系统。

背景技术

目前国内修建的交通工程越来越多，特长隧道也越来越多。伴随着设计、施工、运营管理中大量信息产生、各种信息关系错综复杂难以组织等问题的出现，对数据的维护和管理显得越来越困难。对复杂信息的有效管理以及共享并实现协同设计逐渐成为研究者和从业者人员的共识。BIM设计成为了解决这一问题的突破口，目前有大量的工程开始应用BIM，但目前特长隧道的BIM设计存在以下问题：

1)长大隧道线型复杂，通常包括多个辅助坑道或平行导坑，包含的大量的支护措施，海量的构件数据，采用传统的方式，将所有的构件在一个总装里设计，必然导致目前的硬件无法承受,从而导致长大隧道施工图阶段的BIM设计十分困难。

2)长大隧道BIM设计的隧道骨架很长，但是对于特定的设计者来说，往往只需要其中的某一小段的相关定位信息即可。如果参考整个隧道骨架，必然导致设计过程中，运行缓慢。

3)传统的设计方式需要为每一个子部件规划文件结构，为各个零件定义复杂的文件关系，这种方式耗时且与主设计关联性太差。

发明内容

针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于衍生的自顶向下的隧道BIM设计方法及系统，以实现长大隧道的BIM设计。

为实现上述目的，按照本发明的第一方面，提供了一种基于衍生的自顶向下的隧道BIM设计方法，包括步骤：

S1，获取隧道设计输入条件，分析隧道设计输入条件并确定隧道平纵设计方案；

S2，根据所述隧道平纵设计方案，确定隧道三维中心线，然后根据所述隧道三维中心线创建总体隧道骨架模型；

S3，从所述总体隧道骨架模型中衍生出多个隧道节段模型；

S4，根据所述隧道节段模型，创建隧道节段的构件的多实体细节模型；

S5，根据所述多实体细节模型生成隧道部件，通过装配关系装配相关的零件，形成隧道节段设计模型；

S6，重复所述步骤S4至S5，为每个所述隧道节段模型生成隧道节段设计模型，将所有隧道节段设计模型按照预先定义的坐标系进行对齐，获得隧道总装模型。

优选的，所述隧道设计输入条件包括地形条件、地质条件和周边环境。

优选的，所述确定隧道三维中心线包括步骤：

从所述隧道平纵设计方案中获取隧道平面参数、隧道纵断面参数和隧道长断链参数；

根据所述隧道平面参数、所述隧道纵断面参数和所述隧道长断链参数确定隧道三维中心线。

优选的，所述隧道节段模型包括隧道节段的起始里程点、终止里程点、隧道节段端面工作面、隧道节段草图和隧道节段围岩实体信息。

优选的，所述多实体细节模型包括拱墙结构模型、仰拱结构、仰拱填充和防排水结构。