【摘要】：在大跨度橋梁中斜拉橋是一種常用的結(jié)構(gòu)。但其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,傳統(tǒng)的二維設(shè)計已經(jīng)越來越難以滿足當(dāng)前復(fù)雜橋梁的設(shè)計需求,亟需一個更加科學(xué)高效的平臺來適應(yīng)當(dāng)前橋梁的發(fā)展。同時,如何確立一個科學(xué)、高效的施工方法,提高斜拉橋的施工質(zhì)量、保證施工過程人員的安全,是當(dāng)下斜拉橋施工中面臨的關(guān)鍵性問題。BIM技術(shù)的興起與發(fā)展,為當(dāng)前斜拉橋的設(shè)計和施工中存在的問題提供了清晰的解決思路。本文在全面分析BIM技術(shù)理論的基礎(chǔ)上,以姚東大橋為工程背景,研究了BIM技術(shù)在斜拉橋設(shè)計、施工中的應(yīng)用。首先,建立了斜拉橋核心構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化圖庫和全橋鋼筋模型,完成了姚東大橋預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋主橋BIM模型的建立。選用Bentley平臺下的PowerCivil通過PCL參數(shù)化建模以及實體建模的方法,分別建立主橋以及輔助設(shè)施相關(guān)構(gòu)件的BIM模型;創(chuàng)建了部分構(gòu)件的參數(shù)化標(biāo)準(zhǔn)圖庫,并按照各構(gòu)件的空間位置關(guān)系進(jìn)行拼裝,建立了全橋BIM模型;采用ProStructure建立了主橋的鋼筋模型。其次,利用BIM技術(shù),進(jìn)行了斜拉橋懸臂澆筑施工過程中諸如施工前的碰撞檢查、工程量統(tǒng)計、索導(dǎo)管定位及快速出圖等的應(yīng)用和探究。然后,將BIM模型導(dǎo)入Navisworks軟件中進(jìn)行分析,按照施工過程賦予BIM模型時間參數(shù),實現(xiàn)斜拉橋施工過程的4D模擬。以DGN文件為軟件間數(shù)據(jù)交互的格式,賦予模型時間參數(shù),建立姚東大橋施工過程的4D模型,完成其總體施工方案及工序的模擬,實現(xiàn)我們對斜拉橋施工過程的科學(xué)管控。最后,通過剖切BIM模型導(dǎo)出DXF截面的方式,將BIM模型導(dǎo)入到MidasCivil中進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,確定了姚東大橋斜拉橋合理成橋索力。將BIM模型導(dǎo)入到Ansys中,進(jìn)行鋼套管與錨墊板的有限元分析,探索了BIM軟件與有限元分析軟件結(jié)合的方法。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U448.27
【圖文】：

圖1.1蘇通長江大橋近年來，由于材料科學(xué)的迅猛發(fā)展、施工工法的不斷革新和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步使拉橋這種由塔、梁、索三種基本構(gòu)件組成的橋梁體系受到了廣泛歡迎。如圖 1.2 所竣工后的杭州灣大橋，這種橋型造型堅挺，線條流暢，結(jié)構(gòu)為自錨式不需錨錠，在

橋的結(jié)構(gòu)形式、改進(jìn)斜拉橋的施工技法，使斜拉橋的設(shè)計施工過程變得更加科學(xué)、合理，相信 BIM 技術(shù)的出現(xiàn)對于斜拉橋也會是一次革命性的發(fā)展。圖1.2 杭州灣大橋如圖 1.3 所示的港珠澳大橋，該橋的施工過程是有若干個施工段構(gòu)成的，它構(gòu)造的復(fù)雜性使得斜拉橋施工的風(fēng)險高，施工過程中涉及到的各種構(gòu)件復(fù)雜，數(shù)據(jù)冗余量大，通過 BIM 技術(shù)來建立直觀的三維可視化實體模型，和其科學(xué)的施工管理方法來提高施工的質(zhì)量和效率，控制施工成本，保證施工安全。

BIM 技術(shù)在預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋設(shè)計施工中的應(yīng)用研究- 4 -圖1.3 港珠澳大橋1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀BIM 技術(shù)開始并興起于美國，Chuck Eastman 博士于 20 世紀(jì)末提出的建筑計算機(jī)模擬系統(tǒng)。根據(jù) Chuck Eastman 博士的觀點，BIM 是在建筑生命周期對相關(guān)數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行制作和管理的流程，從這個意義上講，BIM 可稱為對象化開發(fā)，或 CAD 深層次開發(fā)，又或者參數(shù)化的 CAD 設(shè)計，即對二維 CAD 時代產(chǎn)生的信息孤島進(jìn)行在組織基礎(chǔ)上的應(yīng)用[8]。BIM 的概念最早出現(xiàn)在 2002 年，由 Autodesk 公司的副總裁 PhilBernstein 提出。自 BIM 技術(shù)出現(xiàn)以來

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本文編號：2773353