[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

说明书

本申请公开了一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，涉及桥梁设计技术领域，该方法包括：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，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；根据桥梁的线路中心线和桁架节间长度，生成桁架所有节点，连接相应节点，生成桁架系统线；按施工吊装节段将桁架系统线打断，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，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；由桁架BIM模型生成二维图纸和每个节段的工程数量表。本申请，可保证桁架BIM模型、二维图纸和工程数量表采用同一数据源，保证设计质量。

技术领域

本申请涉及桥梁设计技术领域，具体涉及一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法。

背景技术

目前，在公铁两用大跨度桥梁中，常用的主梁形式为整节段钢桁梁，而桁架构件是其主要受力部位。整节段钢桁梁即全焊接整节段钢桁梁，其长度通常为一个桁架节间或两个节间长度。

在钢桁梁桁架的设计过程中，既要考虑结构的安全性又要考虑结构的经济性，因此桁架构件的形式多样，主要有箱型截面、工字型截面、王字形截面，同时每种截面的板件对齐方式、板厚、加劲肋布置都不尽相同，因此在设计过程中其截面数量众多，二维图纸绘制工作量巨大；且二维图纸和工程数量表之间，不同图纸之间，以及不同视图之间均不相互关联，极易出现设计疏漏或前后矛盾的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，以解决相关技术中二维图纸绘制工作量巨大、以及极易出现设计疏漏或前后矛盾的问题。

本申请提供一种基于BIM技术的整节段式钢桁梁桁架设计方法，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；上述截面信息包括截面形式和截面尺寸数据；

根据上述桥梁的线路中心线和桁架节间长度，生成桁架所有节点，进而基于上述桁架形式，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；

按施工吊装节段将上述桁架系统线打断，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，并基于上述截面数据库，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；

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

一些实施例中，根据上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：

将上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；

以上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；

将上述上弦杆中心线向下偏移桁架高度，得到下弦杆中心线，并将每个上述上弦杆节点沿其法向方向向上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；

上述桁架所有节点包括上弦杆节点集合和下弦杆节点集合。

一些实施例中，基于上述桁架形式，连接相应节点，生成桁架系统线，具体包括：

分别对上述上弦杆节点集合和下弦杆节点集合中的节点进行排序；

基于上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。

一些实施例中，基于上述截面数据库，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：