BIM技术在高速公路设计施工一体化中的应用研究.pdf
《BIM技术在高速公路设计施工一体化中的应用研究.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《BIM技术在高速公路设计施工一体化中的应用研究.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、科技创新与生产力 2023年第 44卷第 8 期自 20 世纪以来,作为全球范围内的基础设施强国,在经济发展过程中,我国所取得的成绩与得到的成就是有目共睹的,随着相关工作的持续化推进以及各地之间经济交往的日益密切,我国高速公路工程的建设与开发也进入了一个新的阶段。2015年,国务院发布了 中国制造 2025 文件,这是我国第一次将工程领域的信息化建设提上了战略高度1。改革开放以来,相关高速公路工程项目的建设与发展工作逐步完善,各地方政府对其所管辖区内的基础设施建设也给予了一定的支持。截至 2020 年底,我国的高速公路总里程达到了 519.81 万 km,道路密度达到了 54.15 km/km
2、2。1基于 BIM 技术的复杂设计节点精细分析与碰撞检测针对高速公路项目中复杂的桥梁与隧道节点,在传统的平面结构设计中,由于其规模限制,很难将多种空间要素结合起来进行分析。当前,在复杂的节点上,设计工作量很大,很难避免出现冲突和错误。采用建筑信息模型(Building InformationModeling,BIM)技术进行参数设计,使节点的外形、尺寸、空间的对应关系在三维状态下得到直观的展现,消除了所有的冲突,并充分考虑了节点在施工中的可行性,从而提高了设计的质量,降低了设计的变化2。应用 BIM 协同设计技术,可以将三维模型直接引入到数值仿真软件中进行数值分析与计算,从而大大降低了重复建模
3、的工作量,提高了设计的效率。并且根据仿真的结果,可以对模型进行优化和修正,然后将优化后的模型输入到软件中进行计算和分析,这样反复地操作,既能确保建模分析的完整性,又能保证模型的准确性。通过三维模型协同设计的应用,可以在设计阶段实现对基本结构的三维碰撞检测3。利用 BIM 软件,对工程项目各个专业进行了 3 次碰撞检测,发现不同的设计图纸、设计和施工过程中的交叉碰撞点(交织点),并针对这些点进行合理的分析和消除。在进行碰撞检测时,这一过程可以表示为(pos1-pos2)length2(r1+r2)2(1)式中:pos1和 pos2为两个节点的位置数据,二者相减表示物体 2 指向物体 1 的向量;
4、length2为向量长度的平方。最终设计的方案中,各个结构之间应当满足关系的表达式为(PA n)(PB n)臆0(2)式中:P 为平面上的一点;PA 为从 P 指向 A 的向量;n 为平面法向量。通过式(2)可以判断得出:如果两个端点都在一个平面上,那么就可以确定一条直线 AB 的两个端点在一个平面上;如果两个端点都在一个平面上,那么它就一定不会相交。在这个空间里,有 n 个目标,每一个目标都要和其他目标进行碰撞,算法的时间复杂度为 O(n2),可以通过八叉树来进行空间的优化,但是八叉树的实现比较复杂4。因此,为方便对结构的碰撞检测,设计碰撞检测公式为(r1min+r2min)2(pos1-p
5、os2)length2(r1+r2)2(3)式中:r1min为物体1 的最小距离;r2min为物体 2 的最收稿日期:2023原01原31曰修回日期:2023原03原02作者简介:高鹏云(1994),男,甘肃景泰人,助理工程师,主要从事公路工程施工研究,E-mail:。BIM 技术在高速公路设计施工一体化中的应用研究高鹏云摘要:针对现有管理系统无法有效采集高校学生信息而导致系统的性能测试结果不理想等问题,提出了一种基于大数据的高校学生信息化管理系统。通过平均互信息特征提取方法进行学生信息功率频谱密度估计和融合,采用 k-均值聚类算法采集高校学生信息,整理和分析采集到的高校学生信息,依据各个高校
6、的实际情况和调研部门的需求,结合浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)技术,开发和设计了高校学生信息化管理系统。关键词:BIM 技术;高速公路;设计;施工;一体化;应用中图分类号:TU205;U412;U412.36+6文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2023.08.054(甘肃恒通路桥工程有限公司,甘肃兰州730070)文章编号:1674-9146渊圆园23冤08原054原04科 技 创 新 与 生 产 力SCI-TECH INNOVATION&PRODUCTIVITY第 44卷第 8 期2023年 8 月Vol.44No.8Aug.2
7、023小距离。当不满足上述条件时,则直接判定出现了结构碰撞。2基于 BIM 技术的施工仿真由于高速公路施工阶段结构复杂,预制构件多,因此,必须从 BIM 技术的着力点入手,以保证施工方案的可行性5。将现场的布局信息以立体的形式呈现出来,便于管理者对现场的布局进行最优化、最大限度的调整,使施工更加有序、流畅,大大提高了施工效率,降低了工期的浪费6。运用 BIM软件建立了工程项目周围的地貌模型,对材料加工区、员工休息区、车辆停放区、物料堆放区等进行了合理的规划。在仿真过程中,采用开源场景图形系统(Open Scene Graph,OSG)场景数据组织方式,以下述描述代码为例。/创建简单图元osg:
8、ref_ptrCreateSimpleGeom()osg:ref_ptr geode=new osg:Geode;/限制线宽osg:ref_ptr lineWidth=newosg:LineWidth;按照上述描述代码,对施工中的各个工序进行BIM 仿真。由于 BIM 的高度可视化,因此从某种意义上来说,它是一个真实的工程项目,可以通过BIM 技术的建模,针对工程项目的施工技术、场地的布置、人员的配置、施工组织的优化等,为具体的施工技术方案进行可视化的展示和优化7。使业主能够直观地了解工程项目的进展、费用、质量、安全等信息,使得决策人员能够及时了解工程项目的建设进度,从而提高工程项目管理的可操
9、作性。BIM技术的可视化功能打破了平面图纸对想象力的限制。3设计施工一体化信息传递与融合为进一步实现设计与施工的一体化,对设计施工一体化信息传递与融合进行设计。首先,根据前述的设计阶段的信息需求,建立一套 BIM 模型的验证和检验工具,并对相关的结构参数进行分析8。其次,BIM 项目的主管要对模型进行验收,确保模型的格式、位置、参数、贴图等都是准确的,能够准确地输入到平台上:最后,根据 BIM 模型进行编码,引入工作分解结构(Work Breakdown Structure,WBS)成本计算,建立五维化模型,在项目实施过程中,建 筑信息模 型(BIM)+地理信息 系 统(Geographic
10、Information System,GIS)可以清楚地看到各结构与各工点的进度、成本的消耗,并将各阶段的工艺顺序、工艺流程等进行详细的分析,从而找到提高项目质量的关键点。利用 BIM+GIS 技术,可以将施工过程中的施工计划和进度信息及时地传递给各个参与方,降低运输过程中的重复工作。本模块的主要功能是对建筑工程项目进行数据采集、监测和报警。数据采集主要由实验室数据采集、施工参数采集、监测预警等组成。并利用 BIM 技术进行工程项目的数字仿真,通过 Navisworks 软件实现工程项目进度信息的仿真,建立了实际进度、进度对比、计划进度、偏差分析信息库。在对设计施工一体化信息进行融合时,确定联
11、立公式为Z3=Z1+K(Z2-Z1);K沂0,1(4)式中:Z3为融合结果;Z1和Z2为需要融合的信息数据;K为融合系数。将式(4)作为依据,实现对设计施工一体化信息的融合。4高速公路应用案例本次选用的工程项目为该地区路网规划建设中的主要工程项目,该工程项目中的关键性施工节点较多,根据工程方反馈,该工程项目的设计难度较大、施工难度较高。根据工程方的要求,该工程项目共设立了 4 个停车区、5 个服务区与 15 个互通立交。设计中,需要全面考虑道路的走向、地形条件等因素,该工程项目整体上具有选址困难、影响因素诸多等特点。5BIM 技术的应用收效BIM 技术的应用需要遵循现代化原则,以数据交互为基础
12、,以底层基础构件为支撑,为工程项目的一体化设计施工提供稳定、可靠的服务。一体化设计施工服务终端架构见图 1。深入整合高速公路工程项目业务需求、物联网(Internet of Things,IOT)设备、安全质量管理系统等,实现项目设计施工中资料进度、计量支付、质量检验等信息的贯通。并在 BIM 技术的支持下,实现在设计施工中对工程数据的多维度融合。在此基础上,利用组态方法,自动产生 BIM 界面和对接数据,使多个服务接口资源能够迅速地连接和整合。通过建立工程项目设计与施工之间的有效交流机制,使同一 BIM 模型数据在项目设计、变更、施工、加工等全过程中实现信息的实时共享与传递,此种设计施工方式
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- BIM 技术 高速公路 设计 施工 一体化 中的 应用 研究
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。