[发明专利]一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法

权利要求书

1.一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，其包括步骤：

基于桁架有限元计算模型确定桥梁的桁架形式、以及该桁架形式中各构件的截面信息，并对具有不同截面信息的截面进行编号，生成以截面编号为索引的截面数据库；所述截面信息包括截面形式和截面尺寸数据；

根据所述桥梁的线路中心线和桁架节间长度，生成桁架所有节点，进而基于所述桁架形式，连接相应节点，生成桁架系统线；每两个节点的连接线为一个构件系统线；

按施工吊装节段将所述桁架系统线打断，并以打断后的每个节段作为一个节段系统线；

对每个节段系统线中的每个构件系统线赋予对应的截面编号，并基于所述截面数据库，生成每个构件系统线对应的构件模型，进而生成桁架BIM模型；

由所述桁架BIM模型生成二维图纸和每个节段的工程数量表；所述二维图纸包括所需的立面图、平面图和剖面图。

2.如权利要求1所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，根据所述桥梁的线路中心线和桁架节间长度，生成桁架所有节点，具体包括：

将所述线路中心线向上或向下偏移一定距离得到上弦杆中心线；

以所述上弦杆中心线的中点为一个上弦杆节点，再向两端每隔桁架节间长度的直线距离确定一个上弦杆节点，得到上弦杆节点集合；

将所述上弦杆中心线向下偏移桁架高度，得到下弦杆中心线，并将每个所述上弦杆节点沿其法向方向向所述下弦杆中心线投影，得到每个下弦杆节点，作为下弦杆节点集合；

所述桁架所有节点包括上弦杆节点集合和下弦杆节点集合。

3.如权利要求2所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，基于所述桁架形式，连接相应节点，生成桁架系统线，具体包括：

分别对所述上弦杆节点集合和下弦杆节点集合中的节点进行排序；

基于所述桁架形式和各节点的排序序号，连接相应节点，生成桁架系统线。

4.如权利要求1所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，基于所述截面数据库，生成每个构件系统线对应的构件模型，进而生成桁架BIM模型，具体包括：

以每个构件系统线的截面编号为索引查找截面数据库，并基于该构件的构造要求以及与相邻构件之间的连接关系，生成该构件中每个板件的板件模型，并在所述板件模型上附加该板件的非几何信息；所述非几何信息包括所属节段信息、所属构件信息、板件名称和板件尺寸；

将同一构件的各板件模型组合形成构件模型，将同一节段的各构件模型组合形成节段模型，进而得到所述桁架BIM模型，并对所述桁架BIM模型中的每个板件生成唯一的板件编号。

5.如权利要求4所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，以每个构件系统线的截面编号为索引查找截面数据库，并基于该构件的构造要求以及与相邻构件之间的连接关系，生成该构件中每个板件的板件模型，具体包括：

以每个构件系统线的截面编号为索引查找截面数据库，得到对应构件的截面形式和截面尺寸数据；

基于所述构件的截面形式、该构件的构造要求以及与相邻构件之间的连接关系，生成该构件中每个板件的子系统线；

基于所述构件的截面尺寸数据，由各板件的子系统线生成所述构件中各板件模型。

6.如权利要求5所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，所述生成桁架BIM模型之后，还包括：

根据所述桁架BIM模型对所述桁架有限元计算模型中的自重荷载进行调整后，对桁架的安全性进行量化评定；

若所述安全性不满足规范要求，则对相应截面尺寸数据进行调整，并对应修改截面数据库的数据，更新所述桁架BIM模型，直至所述桁架有限元计算模型中桁架的安全性满足规范要求。

7.如权利要求4所述的基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，其特征在于，由所述桁架BIM模型生成二维图纸，具体包括：

基于桁架所需表达的结构形式，生成立面图、平面图和剖面图的二维工程图，并对每个二维工程图中的每个板件附加对应的板件编号和尺寸标注。