基于Dynamo for Revit的邊坡開挖支護三維參數化設計

趙寅　于洪鑫　蔣紹松

摘? ?要：BIM技術在工程設計中已經得到了廣泛的應用，但對于高邊坡開挖支護大部分仍然采用二維設計手段，本文創新采用Dynamo for Revit實現了復雜高邊坡三維參數化設計，通過可視化程序自動生成多級馬道邊坡開挖支護參數化模型，通過手動輸入各級邊坡坡比、馬道寬度等參數即可輕松實現復雜高邊坡快速開挖支護，并應用在實際項目中，極大提高了設計效率。

關鍵詞：BIM技術? Dynamo for Revit? 三維參數化? 邊坡開挖支護

中圖分類號：TV5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）06（b）-0050-02

隨著社會經濟持續高速發展以及科技的不斷進步，對工程設計的質量、效率、水平等提出了更高的要求，傳統的設計手段已經越來越不能適應市場的要求，BIM技術由于其先進快捷的技術手段和理念，已經得到了廣泛的應用，成為行業未來發展的方向[1]。在地形條件復雜的工程設計中經常涉及復雜高邊坡開挖支護，本文以某工程泵站場地開挖為背景，基于Dynamo for Revit開展三維參數化設計。

1? 概述

Revit是BIM體系中使用最廣泛的軟件之一，對于常規筑物及設備，可在Revit中通過族等功能輕松實現三維參數化設計，但對于復雜異型結構，常需要其它軟件配合才能實現。Dynamo是一種可視化的編程插件，通過 Dynamo節點程序，可以創建復雜的三維建模，通過參數的調整即可驅動三維模型修改。目前，BIM技術已經大量應用在工程設計中，但對于復雜的場地開挖支護設計，基本還在采用傳統的二維CAD設計。本文創新采用Dynamo for Revit在實際工程設計中實現了高邊坡開挖支護的三維參數化設計。

工程位于云南省昭通市牛欄江邊，地形條件復雜，自然地形坡度達45°，根據水工構筑物布置，場地開挖邊坡高達40m，根據地質條件，采用分臺開挖，開挖坡比1：0.75每隔10m高差設置一條2m寬馬道，采用噴錨支護。傳統二維設計手段設計時，當坡比及場地范圍調整時需要重復上述過程，修改工作量大。而采用Dynamo for Revit進行三維參數化設計，只需要修改坡比或其它參數即可自動實現開挖調整，結果形象直觀。

2? 三維參數化設計

2.1 設計流程

（1）數據準備。在Revit中生成自然地形三維模型;場地開挖范圍線坐標點EXCEL表;兩點控制的錨桿自適應模型。

（2）在Dynamo中通過File Path、Select Model Element、Family Types等節點與Revit模型、Revit族文件、EXCEL文件進行數據交互，通過這些節點將需要的模型、數據等讀入Dynamo程序，進行下一步的處理。

（3）首先要將從Revit中讀取的三維地形生成一個實體文件，然后將EXCEL表中的開挖范圍點坐標生成一條封閉線，根據每級邊坡高度、坡比、馬道寬度偏移開挖范圍線，通過這些線生成一個開挖實體，最后將地形實體與開挖實體進行布爾運算，生成開挖地形實體。如圖2所示。

（4）Dynamo讀取開挖地形實體邊坡面域及錨桿族文件，生成噴錨實體。本項目采用噴錨支護，噴混凝土層通過讀取開挖邊坡面域，然后根據噴混厚度通過Thicken節點使面域變成噴混層。Dynamo讀取錨桿自適應族文件以后，通過兩個點即可生成一根錨桿，將需要噴錨的邊坡面提取出來以后，根據錨桿間距從邊坡面上提取相應的點，該點與邊坡面平行距離為錨桿長度的面上對應的點，即可確定一根錨桿，通過以上思路即可生成所有錨桿。如圖3所示。

（5）將以上幾步生成的開挖地形實體、噴混層、錨桿組合起來即為最終的地形實體模型。

2.2 結果對比

傳統二維CAD開挖結果與本文采用的Dynamo for Revit三維參數化開挖結果對比如圖4所示。

3? 結語

本文創新采用Dynamo for Revit實現了高邊坡三維參數化開挖，通過調整坡比、高度、馬道寬度等參數即可快速實現模型修改，可快速精確計算錨桿數量等工程量，較傳統二維CAD設計方法具有效率及精度更高、可視化效果更強的優點。可應用于同類型的場地開挖支護設計，下一步將對其他類型的場地開挖支護三維參數化設計開展研究，進一步發揮三維參數化設計的優勢。

參考文獻

[1] 車冠宇，毛偉棟.Revit+Dynamo參數化隧道模型構建體系探析[J].公路交通科技：應用技術版，2018，14（4）：246-248.

[2] 胡金鵬.Dynamo for Revit在中小型水利項目中的應用[J].水利規劃與設計，2018（2）：182-186.

[3] 范群杰.水利工程設計施工運維中的BIM技術應用研究[J].城市道橋與防洪，2018（12）：191-193，207，24-25.