當前,建筑信息化技術(Building Information of Model)在建筑行業(yè)受到了越來越多的關注。信息化技術在制造業(yè)等相關領域的廣泛應用極大地提高了生產(chǎn)效率,而建筑行業(yè)為粗放型、浪費型行業(yè),因此將BIM技術引入到建筑行業(yè)有助于將建筑行業(yè)打造成為資源節(jié)約型、精細化行業(yè)。在橋梁工程領域,BIM技術可應用于橋梁設計、施工以及運維等階段的,本文以潮白河大橋為實例,將從以下幾個方面來展開研究:(1)本文首先總結了不同的BIM核心建模軟件的優(yōu)勢與不足,探討了BIM與項目建設單位、總承包商、設計方、物業(yè)方等單位的關聯(lián)性,并總結了BIM技術的特點。(2)將BIM核心建模軟件與橋梁工程相結合,探討了BIM技術在其不同階段的應用。本文對設計階段進行參數(shù)化建模、模型計算、工程量計算的應用過程和施工階段進行進度(4D)模擬、碰撞檢查、可視化以及BIM+VR技術的應用流程進行了研究,同時探索了運維階段對橋梁數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)進行收集與分析的應用方法。(3)本文以潮白河特大斜拉橋工程為實例,研究并總結了在Revit平臺中創(chuàng)建橋梁模型的思路框架、“上部結構+下部結構”的建模方法以及復合預應力鋼筋在Dynamo軟件中可視化編程的建模方法,建立了橋梁整體模型。(4)本文利用橋梁有限元分析軟件Midas/Civil對潮白河斜拉橋梁進行主梁、索塔、橋墩以及橋梁的支架內(nèi)力驗算。并研究了在不同荷載工況下橋梁穩(wěn)定性中的線性穩(wěn)定系數(shù)與非線性穩(wěn)定系數(shù)哪個更易達到要求。通過分析動力特性在不同階段對橋梁周期時間的變化規(guī)律,本文研究了在動力特性分析中,不同模態(tài)下斜拉橋的應力極值點主要分布在橋梁的哪些部位與斜拉橋的自振特性表現(xiàn)形式。(5)本文探討了BIM技術在橋梁項目運營維護層面的深度應用,在潮白河特大斜拉橋模型和監(jiān)控數(shù)據(jù)的基礎上構建了橋梁運維管理系統(tǒng)平臺,為橋梁的養(yǎng)護維修工作提供便利,借此給橋梁運維實踐提供經(jīng)驗借鑒和啟發(fā)。最后,針對BIM技術在橋梁項目工程的應用中出現(xiàn)的一些問題,本文提出了優(yōu)化建議,希望為橋梁工程研究領域提供有益的參考。
【學位單位】：武漢輕工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：U445.4;U448.27
【部分圖文】：

橋梁是國家的大動脈，將助力城市的升級規(guī)劃。政府倡導的“一帶一在未來也將使中國建筑企業(yè)的身影出現(xiàn)在更多投資規(guī)模大、建設周期長的全項目中。發(fā)展較為成熟的建筑行業(yè)與廣闊的市場給建筑企業(yè)帶來機遇的同時，也帶。目前，國內(nèi)橋梁行業(yè)一直采取粗放型、勞動密集型的發(fā)展模式，傳統(tǒng)的橋造過程需要設計人員不斷地修改圖紙并人工核算工程量，在橋梁的壽命周期失較大，導致工程項目管理人員工作強度大且效率低下，給設計方、施工方帶來巨大的挑戰(zhàn)。因此，施工階段的現(xiàn)場通常顯得混亂無序，極其容易造成全問題和工程的質量問題。隨著人口紅利的逐漸消失，傳統(tǒng)的橋梁模式慢慢應目前的發(fā)展階段，國內(nèi)建筑業(yè)不得不通過改革來適應世界潮流的發(fā)展。此息模型（Building Information Modeling）技術的出現(xiàn)給橋梁工程帶來了全新的過對橋梁進行全階段的安全信息管理，為建筑行業(yè)信息化提供了實踐操作的前 BIM 技術大多應用于房建工程中，在橋梁工程領域應用較少，故而發(fā)展。BIM 技術可以優(yōu)化橋梁工程的項目建造流程，減少信息損失，保障施工質工程項目帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

個階段 BIM 技術的應用實現(xiàn)過程，結合橋梁工程項目實例的不同階段對 BIM 的應用進行具體的分析，包括：BIM 模型的參數(shù)化創(chuàng)建、模型計算、協(xié)同設計以及動態(tài)平面規(guī)劃等，結合目前的虛擬現(xiàn)實、工程量統(tǒng)計、碰撞檢測以及進度模擬等技術，實現(xiàn)特定的優(yōu)化功能。運用 BIM 技術為橋梁工程項目在質量、安全、進度管理上帶來經(jīng)濟效益。（3）利用 Midas/Civil 有限元分析軟件，本文對橋梁進行模型計算分析，包括橋梁和橋梁支架的應力分析、橋梁的穩(wěn)定性分析以及動力特性分析，研究橋梁的不同模態(tài)和頻率下的狀況。（4）針對橋梁工程在 BIM 基礎上的建成后管理，利用相關監(jiān)控方式收集橋梁的安全信息，搭建監(jiān)控框架和建立安全信息管理平臺，便于橋梁的運營維護管理。對我國工程信息數(shù)據(jù)化（BIM）未來的發(fā)展趨勢做出展望，期望給從事相關方面的專業(yè)人士提供有益的參考。1.3.2 研究路線本文的技術路線如下圖 1.2 所示。

第二章 基于 BIM 技術在橋梁工程全壽命周期的應用橋梁全壽命周期階段包含：方案階段、設計階段、招投標階段、施工階段、竣工運維階段等。方案階段需要的基礎數(shù)據(jù)有現(xiàn)狀地形模型、橋梁方案模型、輔助方案比選、方案模型展示等；設計階段需要的數(shù)據(jù)包含現(xiàn)狀地形模型、橋梁設計精細模型、基于模型的橋梁出圖、結構分析等；招投標階段包含了 Civil3D 橋梁設計模型、Revit橋梁精細模型等；施工階段包含了橋梁施工模型、施工措施模型、橋梁施工場地布置、施工過程受力安全分析、工程量清單、橋梁施工工藝、數(shù)字化施工（掃描、放樣、3D打印）等；如下圖 2.1 所示。下面筆者將對 BIM 核心建模軟件進行探究，研究各個公司建模軟件的優(yōu)缺點、橋梁項目全壽命周期中各方 BIM 的聯(lián)系以及 BIM 在橋梁項目中的應用。
【參考文獻】

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本文編號：2872049