论文部分内容阅读
随着国家经济的发展与科技的进步,BIM技术在我国桥梁领域的应用日渐成熟,成功案例日渐增多。本文将对波形钢腹板组合箱梁桥这类特殊桥型与BIM技术的结合应用展开研究。以BIM核心建模软件Revit为基础平台,通过二次开发,拓展该软件功能区,形成波形钢腹板组合箱梁桥建模板块。然后利用开发的该类桥型建模板块,实现了BIM技术在这类桥型中的具体应用,并对实现该类桥在Revit软件与大型通用有限元软件建模方面的数据转换进行了初步探索与研究。主要工作与研究成果如下:(1)介绍了BIM技术的基本概念,对BIM技术的几大特性进行了简要梳理与说明。对比分析了国外几大平台中常用的几款BIM核心建模软件应用于桥梁中的优势与劣势。详述了BIM技术在桥梁工程项目全寿命周期各个阶段中的具体应用与优势,并阐述了BIM技术与几种常用新技术的集成应用。(2)以核心建模软件Revit 2018作为二次开发的基础平台,选用C#语言为开发编程语言,在Visual Studio 2019中编写了仅适用于创建波形钢腹板组合箱梁桥建模选项卡页、上部结构面板、下部结构面板、附属结构面板、支座系统面板、其它构件面板以及各面板中具体控件和列表元素的代码程序及其相关的外部命令、构建存储路径、任务提示对话框等的代码程序。通过调试程序,生成Bridge Model Building.dll文件,并以手动方式编写与之相应的ADDIN文件,将Bridge Model Building.dll文件和ADDIN文件存储于Revit 2018指定路径下,最后运行Revit,调用加载Bridge Model Building.dll文件,完成对Revit软件功能区的拓展,形成波形钢腹板组合箱梁桥建模板块,应用该建模板块,可实现波形钢腹板组合箱梁桥同类桥型的快速建模。(3)应用开发完成的波形钢腹板组合箱梁桥建模选项卡创建跨径为30米的波形腹板钢箱-混凝土组合梁的Revit模型,并以阵列工具、UV网格划分工具进行辅助完成混凝土顶板、钢腹板等的网格划分。使用C#语言在Visual Studio中编写提取波形腹板钢箱-混凝土组合梁Revit模型几何参数等信息的程序以及可将提取信息输出为ANSYS可识别的APDL命令流的窗口程序并调试生成波形钢腹板组合箱梁桥转ANSYS.dll文件。通过Revit软件中的外部插件加载工具Add-In Manager加载该插件,完成波形钢腹板钢箱-混凝土组合梁几何信息命令流文本文件的输出。基于该命令流在ANSYS中建立波形钢腹板钢箱-混凝土组合梁有限元模型。同时,自行建立与组合梁跨径、宽度、横隔板个数相同的普通钢筋混凝土梁的有限元模型。然后分别从静力学与动力学两方面对两种梁在简支条件下的力学性能做了初步探索与对比分析。(4)以湖州市南浔区应届桥主桥三跨变截面波形钢腹板PC箱梁桥为工程背景,利用波形钢腹板组合箱梁桥建模选项卡,分别建立全桥BIM模型、4D施工模拟桥梁Revit模型以及动画漫游桥梁Revit模型。基于以上三个模型,研究BIM技术在该类桥中的4D施工进度模拟、钢筋碰撞检查、动画漫游、工程量统计等实际应用。