【摘要】：建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)被業(yè)界譽(yù)為近三十年來建筑工程領(lǐng)域內(nèi)影響最大的一次技術(shù)革命,并成為近年來各種新技術(shù)整合及相關(guān)軟件開發(fā)的熱點(diǎn),國內(nèi)橋梁工程界對(duì)于BIM技術(shù)的研究起步較晚但發(fā)展和推廣勢(shì)頭迅猛,但當(dāng)前BIM軟件中尚未實(shí)現(xiàn)BIM模型與結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的整合,而二者的信息共享與轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)BIM與橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型無縫銜接的重要環(huán)節(jié),因此有必要展開研究與開發(fā)。本文以在建的一座上承式拱橋?yàn)槔?對(duì)BIM參數(shù)化設(shè)計(jì)、橋梁BIM模型中結(jié)構(gòu)計(jì)算信息的生成與轉(zhuǎn)換等進(jìn)行應(yīng)用研究與開發(fā),主要內(nèi)容如下:(1)梳理總結(jié)了BIM技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,闡述了BIM技術(shù)的基本理念和特征,針對(duì)橋梁工程BIM技術(shù)的特點(diǎn)指出其與房屋建筑工程BIM技術(shù)應(yīng)用的不同側(cè)重點(diǎn),對(duì)比了BIM相關(guān)軟件并最終選擇Rhino軟件進(jìn)行三維建模。(2)提出基于BIM技術(shù)橋梁工程參數(shù)化設(shè)計(jì)的思路、方法和優(yōu)勢(shì),針對(duì)性的闡述了Grasshopper參數(shù)化設(shè)計(jì)原理和使用方法,通過Grasshopper參數(shù)化插件編寫可視化邏輯算法建立了上承式拱橋主要構(gòu)件的參數(shù)化模型。(3)提出了一種BIM參數(shù)化模型中結(jié)構(gòu)計(jì)算信息生成與轉(zhuǎn)換的方法,通過GHPython腳本代碼編輯器二次開發(fā)了7個(gè)新的運(yùn)算器實(shí)現(xiàn)了BIM參數(shù)化模型與ANSYS,Midas/Civil模型之間的生成與轉(zhuǎn)換。(4)將以上成果應(yīng)用于實(shí)際工程,建立了依托項(xiàng)目下牢溪上承式拱橋的參數(shù)化模型,并以拱肋計(jì)算為例,使用本文實(shí)現(xiàn)的BIM模型與Midas/Civil模型共享的方法生成計(jì)算模型完成主拱的結(jié)構(gòu)計(jì)算。最后給出一些BIM技術(shù)在施工管理的應(yīng)用來展示BIM參數(shù)化設(shè)計(jì)模型的通用性。
【圖文】：

圖 2-1 BIM 軟件類型匯總以看出想要實(shí)現(xiàn) BIM 技術(shù)，必須依靠 BIM 三維建所有 BIM 軟件的核心位置，很多人了解 BIM 技術(shù)也下圖給出了常用的幾款 BIM 三維建模軟件。BentleyBentleyArchitectureBentleyStructuralBentley BuildingMechanicalNemetschekGraphisoftArchiCADALLPLANVector worksGeeskvittecturevitcturalvitEP

（a） Rhino 啟動(dòng)界面 （b） Rhino 多窗口建模界面圖 3-1 Rhino 軟件界面Grasshopper（以下簡稱 GH）是一款在 Rhino 三維建模軟件平臺(tái)下運(yùn)行的參數(shù)化建模插件。它通過可視化的算法流程可以完整記錄整個(gè)模型的建模邏輯，，從而達(dá)到通過改變參數(shù)或者建模邏輯中的部分思路就可以改變整個(gè)參數(shù)化模型。這就實(shí)現(xiàn)了建模邏輯和建模過程相結(jié)合，通過調(diào)整 GH 相關(guān)參數(shù)改變模型形態(tài)。GH 是基于“生成算法（Generative Algorithms）”的參數(shù)化插件[62]，GH 運(yùn)行的機(jī)制是利用運(yùn)算器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，將運(yùn)算器封裝用連接線連接起來，形成可視化邏輯算法來實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模型的建立和控制。它的原理是以數(shù)據(jù)連接和運(yùn)算模塊為基礎(chǔ)的生成設(shè)計(jì)，是與 Rhino 軟件緊密結(jié)合的可視化算法編輯器，也可以說是一個(gè)可視化腳本編輯器[63]。GH 可視化的編程方式降低了使用門檻，GH 將算法打包成運(yùn)算器（又稱電池），
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U442

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2605259