本文關鍵詞：基于BIM技術的鋼桁架拱橋設計及信息管理研究

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【摘要】：目前,BIM(建筑信息模型)的應用己逐漸從建筑領域擴展到市政、交通、水利等領域,但在橋梁工程中的應用和研究還很少見。由于鋼桁架拱橋的設計復雜,施工難度大,異型構件眾多,信息龐雜,其高效設計和有效的信息管理具有橋梁工程的典型性,本文開展基于BIM技術的鋼桁架拱橋設計及信息管理研究。以天府新區(qū)北京西段錦江橋為背景工程,采用突破傳統(tǒng)設計方法的三維結構設計方法進行設計,通過有限元計算分析獲得性能信息,并對結構和性能信息進行分類和管理。將國際上的建筑業(yè)信息分類體系ISO 12006-2、Uniclass、OmniClass和我國CBIMS(中國建筑信息模型標準)分類體系進行比較,發(fā)現(xiàn)各體系均基本覆蓋或力圖覆蓋建筑生命周期內(nèi)所有信息,而各體系具體分類表在ISO 12006框架下互有借鑒和融合。為實現(xiàn)橋梁BIM設計及信息管理,根據(jù)我國建筑信息分類體系中的建設成果、建設資源和建設進程三類分類對象,提出以“結構實體”、“結構性能”和“生命周期”三維度集成的橋梁工程信息模型空間。將其中的實體結構信息進一步拆分為體系信息和構件信息,以實現(xiàn)結構信息的標準化組織,同時服務于結構三維設計。分析基于BIM平臺的三維設計和傳統(tǒng)二維設計的差異,闡述橋梁工程三維設計的必要性。通過實體模型等級深度的定義,劃分參數(shù)控制線等級,構件族庫的標準化建立維護等措施,實現(xiàn)鋼桁架拱橋的高質量參數(shù)化設計和高效率協(xié)同設計。在面向結構性能的鋼桁架拱橋的BIM信息管理中,首先通過有限元分析獲得結構撓度、內(nèi)力和應力等典型原始性能信息,然后根據(jù)我國建筑信息分類和編碼體系,以文本、圖形、原始數(shù)據(jù)等形式實現(xiàn)原始性能信息的分解。但這些信息難以直接集成到信息模型空間中,因此提出以名義安全度和安全度等級作為指標表征性能信息的方法,并應用于背景工程。以關鍵構造拱鉸的技術設計為例,采用基于BIM的三維結構設計方法,并根據(jù)赫茲理論和有限元分析獲得拱鉸性能差異信息,并采用名義安全度等指標表征拱鉸性能差異信息。通過拱鉸的應用實踐,進一步體現(xiàn)BIM信息組織需同時面向結構實體和結構性能的特點。對于以結構和性能為核心的鋼桁架拱橋全壽命信息管理,分析其從規(guī)劃設計、施工及運營維護各階段信息的流動。并構建以結構和性能為核心鋼桁架拱橋全壽命信息管理理論模型,以吊桿的結構損傷和抗力衰減為例進行實例模擬。吊桿分析實例表明本文所構建的理論模型是可行的,同時表明以名義安全度等指標表征性能信息的方法,可以實現(xiàn)鋼桁架拱橋全壽命性能信息管理。
【關鍵詞】：鋼桁架拱橋 建筑信息模型(BIM) 三維設計 性能分析 全壽命管理
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U448.22
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-27
• 1.1 引言12-14
• 1.2 鋼桁架拱橋設計14-16
• 1.2.1 鋼桁架拱橋的特性14-15
• 1.2.2 鋼桁架拱橋的設計流程15-16
• 1.3 建筑信息模型(BIM)的發(fā)展16-19
• 1.3.1 BIM概念的起源和定義16-17
• 1.3.2 BIM在國外的應用17-18
• 1.3.3 BIM在國內(nèi)的應用18-19
• 1.4 BIM在橋梁工程中的應用19-24
• 1.4.1 橋梁工程在BIM集成中的層級19-20
• 1.4.2 橋梁工程BIM的應用目標20-21
• 1.4.3 橋梁工程BIM的應用范圍21-24
• 1.5 本文工程背景及主要工作內(nèi)容24-27
• 1.5.1 工程背景24-25
• 1.5.2 本文主要工作內(nèi)容25-27
• 第2章 基于BIM的建筑信息分類和編碼體系27-40
• 2.1 建筑業(yè)信息標準化27-28
• 2.1.1 信息分類27-28
• 2.1.2 信息編碼28
• 2.2 建筑業(yè)信息分類體系28-37
• 2.2.1 傳統(tǒng)建筑信息分類和編碼體系29
• 2.2.2 現(xiàn)代建筑信息分類和編碼體系29-34
• 2.2.3 我國CBIMS建筑信息分類和編碼體系34-37
• 2.3 基于信息標準化的橋梁工程信息模型空間37-38
• 2.4 本章小結38-40
• 第3章 鋼桁架拱橋的結構信息和三維設計40-58
• 3.1 鋼桁架拱橋的結構信息分解40
• 3.2 鋼桁架拱橋的體系分類40-43
• 3.3 鋼桁架拱橋的構件分類43-46
• 3.3.1 構件拆分、命名和設計參數(shù)總體原則43
• 3.3.2 鋼桁架拱橋構件拆分43-46
• 3.4 基于BIM技術的鋼桁架拱橋結構設計46-56
• 3.4.1 基于BIM技術的三維設計46-48
• 3.4.2 橋梁工程模型等級48-51
• 3.4.3 鋼桁架拱橋的三維建模技術51-56
• 3.5 本章小結56-58
• 第4章 鋼桁架拱橋的性能分析及信息管理58-72
• 4.1 鋼桁架拱橋空間有限元模型58-59
• 4.2 材料59-60
• 4.3 荷載和工況60
• 4.4 全橋受力性能60-66
• 4.4.1 結構撓度60-61
• 4.4.2 標準值組合作用下的全橋受力性能61-63
• 4.4.3 極限承載力組合作用下的全橋受力性能63-66
• 4.5 鋼桁架拱橋性能信息分解66-68
• 4.6 以性能指標集成鋼桁架拱橋性能信息68-70
• 4.6.1 以名義安全度表征性能信息68-69
• 4.6.2 以安全度等級表征性能信息69-70
• 4.7 本章小結70-72
• 第5章 鋼拱鉸構件的技術設計及信息管理72-91
• 5.1 鋼桁架拱橋拱鉸的選型和設計72-78
• 5.1.1 橋梁鋼支座的常用形式72-73
• 5.1.2 橋梁支座支承結構的接觸理論73-75
• 5.1.3 拱鉸設計75-78
• 5.2 非線性有限元接觸分析78-85
• 5.2.1 有限元接觸分析理論78-79
• 5.2.2 有限元模型79-81
• 5.2.3 平面應變圓柱接觸有限元分析81
• 5.2.4 拱鉸三維彈性有限元分析81-83
• 5.2.5 拱鉸三維彈塑性有限元分析83-85
• 5.3 拱鉸技術設計信息獲得過程分解85-87
• 5.4 以性能指標表征拱鉸性能差異信息87-89
• 5.4.1 不同分析方式的拱鉸安全度87-88
• 5.4.2 不同半徑的拱鉸安全度88-89
• 5.5 本章小結89-91
• 第6章 鋼桁架拱橋全壽命信息管理91-100
• 6.1 橋梁工程信息流動91-92
• 6.2 鋼桁架拱橋全壽命信息管理理論模型92-95
• 6.3 鋼桁架拱橋吊桿全壽命信息管理實例模擬95-98
• 6.3.1 中下承式拱橋吊桿行為95
• 6.3.2 吊桿基準信息模型95-96
• 6.3.3 吊桿初始信息模型96
• 6.3.4 吊桿運營信息模型96-98
• 6.4 本章小結98-100
• 結論100-102
• 致謝102-103
• 參考文獻103-105

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘炳甫;;斜桿式鋼筋混凝土桁架拱橋的分析[J];農(nóng)田水利與小水電;1983年04期

2 吳志棉;淺談鋼筋混凝土桁架拱橋施工[J];中國建設信息;2003年02期

3 蘇彥鴻,丁仕煌,鐘輝虹;大跨鋼筋混凝土桁架拱橋拆除施工技術[J];建筑技術;2005年06期

4 施曙東;大跨度鋼桁架拱橋技術分析[J];交通科技;2005年03期

5 仇塏,胡小告;桁架拱橋檢測與分析[J];工程建設與檔案;2005年04期

6 馬寧;宋建嬙;王曉偉;;預制鋼筋混凝土桁架拱橋的設計與施工[J];北方交通;2006年03期

7 李承文;王振領;;桁架拱橋的安全評估[J];四川建筑;2006年04期

8 鄧楊芳;周水興;劉邵平;;三肋鋼桁架拱橋分片安裝的索力計算[J];市政技術;2009年01期

9 雷霄雯;楊剛;史金星;李曉莉;;鋼桁架拱橋的結構優(yōu)化分析[J];大連海事大學學報;2009年03期

10 廖學燕;沈兆武;曾贊文;馬宏昊;蔣耀港;;桁架拱橋控制爆破拆除[J];工程爆破;2010年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 艾國志;;海兒洼預應力混凝土組合桁架拱橋介紹[A];第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集（上卷）[C];2004年

2 項貽強;;鋼筋混凝土桁架拱橋二種計算圖式的分析比較[A];第六屆全國結構工程學術會議論文集（第一卷）[C];1997年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 朱海斌;煤窯溝大橋試通車[N];吐魯番日報(漢);2010年

2 張新民;國泰橋上午合龍[N];天津日報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 嚴建科;結構缺陷和損傷對桁架拱橋極限承載力的影響研究[D];長安大學;2010年

2 王承啟;大跨度鋼桁架拱橋風振研究[D];重慶大學;2011年

3 孫海濤;大跨度鋼桁架拱橋關鍵問題研究[D];同濟大學;2007年

4 蔡祿榮;大跨度鋼桁架拱橋預拱度設置及拼裝誤差理論研究[D];華南理工大學;2012年

5 劉智芳;臺風區(qū)大跨度鋼桁架拱橋施工控制關鍵技術研究[D];華南理工大學;2014年

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1 王子哲;大跨度鋼桁架拱橋基于穩(wěn)定性的風撐設計研究[D];西南交通大學;2016年

2 陳莎莎;基于BIM技術的鋼桁架拱橋設計及信息管理研究[D];西南交通大學;2016年

3 羅天;大跨度城市鋼桁架拱橋靜動力計算和詳細應力計算[D];西南交通大學;2015年

4 雷霄雯;鋼桁架拱橋的結構優(yōu)化分析[D];大連海事大學;2008年

5 顏毅;大跨度鋼桁架拱橋受力特性分析[D];重慶交通大學;2008年

6 李芮;大跨徑鋼桁架拱橋服役狀態(tài)監(jiān)測方案研究[D];重慶交通大學;2010年

7 王興蕊;鋼桁架拱橋穩(wěn)定性與極限承載力研究[D];大連海事大學;2011年

8 張著名;大跨度鋼桁架拱橋局部桿件穩(wěn)定問題研究[D];湖南大學;2007年

9 趙紫彪;大跨徑鋼桁架拱橋的靜力、動力及穩(wěn)定性分析和方案比較[D];湖南大學;2012年

10 彭小明;大跨度鋼桁架拱橋仿真計算分析[D];北京交通大學;2008年

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本文編號：620766