,5/16/2021,#,永定河特大,桥,B,IM技,术,应用,实,践探索,永定河特大桥BIM技术应用实践探索,1,目录,一、公司简介,二、项目,与,B,I,M,技术相关,研,究,过程,三,、,BIM,技术主要应用成果,四、几点体会,目录,B,I,M,应用典型,项目,道路、桥梁、轨道交通、地下空间、给排水场站、综合管,廊,BIM应用典型项目道路、桥梁、轨道交通、地下空间、给排水,3,B,I,M,总结沉淀,应用指南,建模指导,二次开发,BIM总结沉淀应用指南建模指导二次开发,4,目录,一、公司简介,二、项目,与,B,I,M,技术相关,研,究,过程,三,、,BIM,技术主要应用成果,四、几点体会,目录,124,76,.5,主桥采用双塔全焊斜拉刚构组合体,系,桥。,主桥总,长,639m，主跨280m，桥梁标准宽度,47m,。,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,工程项目简介,12476主桥采用双塔全焊斜拉刚构组合体系桥。二、项目与BI,6,非机动车和行人 通行拱形门洞，弧形处理刚度渐 变、景观协调,塔壁凹槽结合拉 索位置及,塔,内锚 箱布置,变截面分离钢箱和桥塔形 成刚构主受力体，体系受 力明确、结,构,线条流畅,顺水流方向梭 形棱柱体基座,，传力、,行洪,与景观结合,横梁和主梁共同受力体系，结构新颖、富,有,韵律,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,非机动车和行人 通行拱形门洞，弧形处理刚度渐 变、景观协调,7,项目难点（设计、加工,、,现场,安,装架,设,）,结构体系,：,构件关联度高、不对称,、,不均,衡,、控,制,细,节,多,；,需,解,决,宽,、,斜,桥,梁,受,力,构,造,问题；,局部节点精确数值分析,计,算量,大,。,钢,塔,：,曲,面,壁,板,加,工,成,型,方,法,；,异,型,钢,塔,节,段,的,加,工,、,运,输,、,吊,装,与,构,造,的,兼,顾,。,钢,梁与,钢,塔,、,钢,塔,与,基,座,结,合,处,，,受,力,模,式,复,杂,，,构,造,处,理,难,度,大,。,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,项目难点（设计、加工、现场安装架设）二、项目与BIM技术相关,8,工作模型（建筑、结构,、,展示）,效果,图,动画制作,环境背景,置身其,中,动态模拟,1,、投标、国际方案,征,集阶段,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,工作模型（建筑、结构、展示）效果图 动画制作环境背景 置身其,9,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,二、项目与BIM技术相关研究过程,10,静力计,算,动力计算,恒,载,+,活载工况下全桥轴力,一阶振型（主梁竖弯，自振频,率,0.47hz）,工作模型,（建筑、结构、展示）,2,、方案设计、工程,可,行性,研,究阶段,钢塔模型,研究扭转曲面可能存在,的,问题,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,静力计算动力计算恒载+活载工况下全桥轴力一阶振型（主梁竖弯，,11,A,B,AB,C,C,D,D,E,E,冲压碾压,成形,水火弯板,技术,多点成形,技术,龙骨定位 支顶曲板,曲板加工工艺,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,ABABDE冲压碾压 成形水火弯板 技术多点成形 技术龙骨,12,3,、初步设计阶段,建筑美学设计贯,穿项目全过程,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,3、初步设计阶段二、项目与BIM技术相关研究过程,13,优化基座形状，满足泄洪需要,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,优化基座形状，满足泄洪需要二、项目与BIM技术相关研究过程,14,使,用,CATIA,软件的三维模型实现传统二,维,CAD,无法表达的三维曲面等复杂异形结构，利用软件强大功能优化桥塔成形方式和曲板外形，降低钢结构加工难度。实现协同设计的 自动、参数、高效、精确，达到设计、加工、施工和后期养护无缝衔接的目的。,引,入,C,A,TIA解决 项目问题,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,使用CATIA软件的三维模型实现传统二维CAD无法表达的三维,15,建立全桥骨架模型,（道路纵断、跨径、塔,高,可调）,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,建立全桥骨架模型二、项目与BIM技术相关研究过程,16,采用全塔范围扭转的成形方 案，优点在于通过塔高全范围逐 步释放扭曲影响，使得桥塔大部 分区域曲板为微扭板，其扭曲程 度基本和钢板加工允许误差相同 数量级，仅塔顶大,概,10%,左右区,域扭曲程度相对较大，但对于加,工成形技术，处于可实施范围。,迎车,面,壁,板,曲率分布,全塔扭转成形方案,研究解决钢塔扭转加工问题,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,采用全塔范围扭转的成形方 案，优点在于通过塔高全范围逐 步释,17,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,二、项目与BIM技术相关研究过程,18,CATIA,构造模型转化,为,ANSYS,计算模型,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,CATIA构造模型转化为ANSYS计算模型二、项目与BIM技,19,计算模型轴视图,计算结果,ANSYS,断面特性人工导,入,MIDAS,计算模型,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,计算模型轴视图计算结果ANSYS断面特性人工导入MIDAS计,20,内腹板展开图,内腹板立体图,翼缘板立体图,塔顶细部三维模型,塔顶局部加工件,CATIA,构造模型转化为两维平面图纸,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,内腹板展开图内腹板立体图翼缘板立体图塔顶细部三维模型塔顶局部,21,高塔锚固方案,矮塔支承方案,4,、技术设计阶段,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,CATIA,模型构件构造深化,高塔锚固方案矮塔支承方案4、技术设计阶段二、项目与BIM技术,22,钢塔横隔板布置及断面优化,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,钢塔横隔板布置及断面优化二、项目与BIM技术相关研究过程,23,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,局部构造精确计算分析,二、项目与BIM技术相关研究过程局部构造精确计算分析,24,板单元施工图,零件施工图,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,加工图纸、加工工艺、检测方法验,证,板单元施工图零件施工图二、项目与BIM技术相关研究过程 加,25,检测,：,采用三维扫描对,板,单,元扫描，通过数据处理,系,统,将其模拟出实体，并与,理,论,模型对比确定偏差。,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,检测：采用三维扫描对板单 元扫描，通过数据处理系统 将其模拟,26,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,施工场地及施工过程推演,二、项目与BIM技术相关研究过程施工场地及施工过程推演,27,进度计划导,入,/,导出,及,双,向,关,联,4D,模型创,建,和施工过程,模,拟,W,BS,任务分解,进度计划,4,D,模型关联,施工信息集成,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,进度计划导入/导出及双向关联WBS任务分解进度计划4D模型关,28,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,项目施工门户网站建立,二、项目与BIM技术相关研究过程项目施工门户网站建立,29,总体分析初 步构造设计,桥梁构件三,维建模,转换计算模 型分析核算,修正三维模,型,三维模型转 换二维图纸,5,、施工图设计阶段,大桥总体设计流程,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,总体分析初 步构造设计桥梁构件三 维建模转换计算模 型分析核,30,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,二、项目与BIM技术相关研究过程,31,骨架,模板,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,骨架模板二、项目与BIM技术相关研究过程,32,构 件 参 数 化,锚管,出口,加,劲,肋,壁板,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,构 件 参 数 化锚管出口加劲壁板二、项目与BIM技术相关研,33,塔 梁 结 合 部,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,塔 梁 结 合 部二、项目与BIM技术相关研究过程,34,主 梁 及 大 横 梁,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,主 梁 及 大 横 梁二、项目与BIM技术相关研究过程,35,墩 台 及 基 础,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,墩 台 及 基 础二、项目与BIM技术相关研究过程,36,二维图参,数准备,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,二维图参数准备二、项目与BIM技术相关研究过程,37,二维图及,工程数量表,二维图数量 表中所有数 据均为三维 模型中参数,关联结,果,。模型修改后 可以实现同,步调整。,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,二维图及工程数量表二维图数量 表中所有数 据均为三维,38,6,、运营阶,段,全,寿,命,周,期,BIM,模,型,搭,建,设计阶段,实施阶段,运营阶段,二,、,项目与,BIM,技术相关,研,究,过程,6、运营阶段全寿命周期BIM模型搭建设计阶段实施阶段运营,39,目录,一、公司简介,二、项目,与,B,I,M,技术相关,研,究,过程,三,、,BIM,技术主要应用成果,四、几点体会,目录,(,一),精细化曲面设,计,骨架线参,数,化建模。,外椭,圆,面投,影线,内椭圆面投影线,内椭圆,外椭圆,轴线,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,(一)精细化曲面设计 骨架线参数化建模。外椭圆面投影线,41,长安街西延永定河特大桥最大,的,特,点,：,塔,柱截,面,的不,规,则扭,转,带来,的,塔壁,的,扭面,塔壁原始直纹曲面,塔壁曲面展开面,塔柱虚拟轴线,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,(,一),精细化曲,面,设计,。,解决加工、架设难点,制作节段划分,节段示意,长安街西延永定河特大桥最大的特点：塔柱截面的不规则扭转带来的,42,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,（二,）,复杂构造细节设计（可加工、碰撞检查）,三、BIM技术主要应用成果（二）复杂构造细节设计（可加工、,43,塔梁墩固结部位,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,（三）体系及局部构造模型计算数据转换,塔梁墩固结部位三、BIM技术主要应用成果（三）体系及局部构造,44,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,（四）设计二维图、加工二维图纸表达,三、BIM技术主要应用成果（四）设计二维图、加工二维图纸表达,45,三,、,BIM,技术主要应,用,成果,初步设计,钢结构加工,2,5,6,（五）项目全寿命周,期,BIM工作探索,运营,8,方案设计,1,3,技术设计,4,施工图设计,施工总拼,7,施工监控、,健康监控,三、BIM技术主要应用成果初步设计钢结构加工256（五）项目,46,目录,一、公司简介,二、项目,与,B,I,M,技术相关,研,究,过程,三,、,BIM,技术主要应用成果,四、几点体会,目录,四、几点体会,BIM,相关技术对促进复杂钢桥项目的实现起到不可或缺的,作用；道桥领域数字制造时代的大门已经开启。,现有的计算机和软件能基本满足复杂钢桥项目设计、建造、运维全寿命周期技术工作、项目管理等方面的技术要求。适宜项目的工具软件需要工程技术人员努力摸索。,项目设计、施工过程仅探索,了,B,I,M,技术的冰山一角，但已 异常艰难，技术、人员、管理环境等多方面需要进一步发,展提升。,四、几点体会BIM相关技术对促进复杂钢桥项目的实现起到不可或,48,谢,谢,！,谢 谢！,