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BIM中桥梁如何建模?在3DBIM环境中设计桥梁会怎么样?

发布:中文网小编3号 浏览:49人 分享
发布于:2019-11-20
随着现代科技的进步与BIM软件功能的发展,建筑行业也从传统的二维图纸转变到了三维模型当中,无论是否使用到BIM技术,一个合理的三维模型都是建筑行业中最好的展示成果。那么对于工程师而言,在3D的BIM环境当中,我们又要如何设计桥梁呢?三维环境设计下的项目成果是否会不同,接下来,就让我们看看BIM中桥梁的具体建模方法吧。

高度参数化简化操作桥梁工程的建模概念和一般建筑有所不同,一般建筑比较偏向用放置组件的方式来建构整体模型,桥梁则是以线型(Alignment)为一切基准,不论是坐标、高程、尺寸,甚至到细部的泄水坡度和超高,都是以线型为参考进行衍生,也因此参数化在这个案例就成为最重要的一个环节。参数化所带来的帮助主要分成两部分,第一部分是减少重复性操作并提高准确度,第二部分则是增加自动化的可能性。

以预应力混凝土箱形梁桥为例,主要分为节块、桥墩、基础、假设工程的施工架和工作车这几类,类型较为集中,因此像桥面这类模型就可以利用单一模型进行复制,再微调细部尺寸组成整段桥梁。这种做法需要高度的参数化,只要将需要的参数都设定完成之后,就能简化建立模型的重复性工作,不需要一段一段以手动方式建立节块,而是可以利用已经完成的一块参数化模型复制出全段桥梁,并在过程中透过参数调整使模型与图说一致。整个模型的建立过程省去了许多手动操作的部分,不仅减少时间的消耗,也提高一定的准确性,因为在拉参考线测量、画线、组成面、建立实体的每个步骤中,都存在着错误的可能性,而此处只需要输入参数就能够完成模型。

另一方面,在调整参数的同时,先是依照着图中的尺寸建立模型组件,但此时尚未给予每个模型确切的摆放位置,因此需要一个自动化的流程定位每个组件。可以使用Revit自适应组件的功能和Dynamo的节点协助达成此任务,并利用Excel输入各个节块的定位坐标,并透过Dynamo将Revit的自适应组件放置在输入坐标上,如此一来就能将各模型定位在正确位置上。此外,如果要更进一步增进建置模型的效率,也能将调整参数的工作交付给Dynamo,先让每个节块的参数依照里程数区分,在Excel中输入坐标信息后,再让Dynamo抓取这些参数放入到该里程数上的模型中,让整个工作流程高度的自动化,大幅减少人为操作部分。

尽管自动化看似容易,但其困难处在于整体参数设定的流程。因为桥梁的梁深与翼板的二次抛曲线及刚体旋转的部分有一定的复杂度,使得高度连动的几何参数的自动设定出现了问题,再加上Revit软件本身也有不少限制,因此,需要经过反复的尝试并更换多次的建模逻辑和顺序后,才能顺利完成给定参数的环节。除了设定参数花费较多时间外,还有建模前的数据处理,也需要人工将厂商所提供的图纸等数据转换成所需的数据。这两部分可说是整个桥梁建模过程中最为耗时的阶段。然而,有了方便的流程后,接下来所省下的时间远大于其所花费的。以一个柱头为例,一般手动建模可能需要40个小时以上,而在程序自动化的辅助下,能将时间压缩在大约4小时左右,这十倍上下的差异,也说明参数化在BIM建模上的巨大效益。

在实际的应用中,BIM模型不同于常规的三维模型,需要更为精准的工程项目数据,也因此能够更加贴合实际情况,帮助设计师们预估出工程的实际应用环境。而在BIM建模过程中,也因为数据与各专业的协调问题,使得整体的工程需要同其他专业的设计师相互协调,共同完成这一个BIM模型,帮助参建人员了解并完善工程的初步设计与构建。
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