公路互通匝道橋梁BIM建模方法研究與應用

劉林寧

摘 要：BIM起源于20世紀70年代，之后CharlesEaetman、JerryLaiserin及McGrawHill建筑信息公司等都對其概念進行了定義。從BIM思想產生以來，與其相關的應用技術在不斷深化研究，BIM的出現正在逐步改變項目參與各方的協作方式。本文對公路互通匝道橋梁BIM建模方法研究與應用進行分析，以供參考。

關鍵詞：公路互通;匝道橋梁;BIM建模

引言

目前，在互通設計過程中各專業各司其職，設計成果之間容易出現沖突與矛盾，另外，設計成果展示與復核、復雜結點設計不易表達問題也非常突出，總而言之，在傳統設計時一方面對方案的選擇、多方案設計匯報以及方案確定后對設計的優化做的不足;另一方面在與規范細節的符合性檢查僅僅依靠設計人員逐一核實，無直觀整體展示，耗時耗力。

1 BIM模型創建

設計模型是手動創建的設計項目，例如例如，道路、道路、橋梁、干涉等廊道模型會在BIM模型的設計資料和參數式資料之間建立無縫連接。它主要使用獨立道路BIM設計系統來大幅降低BIM模型的參數化工作。模型主要由以下值組成：前坡、道路、邊溝、防滑輪胎、擋土墻、護欄、護欄等。邊坡將精確地指定邊坡數、每個平面上的坡度和邊坡邊界，并且僅示意性地顯示保護類型。廊道反映道路的準確高程、結構層和外觀，以及滑塊、擋土墻等元件。準確反映設計標注;橋梁模型可讓您有效地建立一般橋梁模型，主要由開發的道路鋼筋BIM設計系統建立，且設計模型與設計結果完全相符。特殊橋梁是使用Civil3D次組合編輯器在橋梁（橋梁系統和主要梁）、附屬設備（護欄和板）上以參數化方式設計的。使用Revit和Dynamo對跳線箭頭、跳線等進行參數化設計。橋梁模型包括u。a .鋪面和既有灌嘴、t形梁、加油站、結構桿件、梁、柱、空心、橋墩、樁頂、橋面梁、結構墻、背面、側板、支撐和樁帽，其中橋面鋪裝層和目前灌嘴層指定了厚度和外觀、支撐輪廓以及其他每個元件的準確大小、高度和座標資訊。交通設計模型主要使用Revit軟體建立交通專案的3D模型。該模型主要由標志、車道、流域、擋土墻、護欄、反光部分、聲屏障、隔離區和網絡組成。標志主要表示標志的位置、大小和標簽。車道線準確反映了設計、車道寬度、流向和鑲嵌流。該島反映了建筑用地的大小和站立位置。擋土墻反映了輪廓的精確尺寸和配線的位置。梁的水平平面表示板的位置、高度、豎框和造型。防反射臂、隔音罩、分模線和網格反映高度和布線位置。交通工程模型以內容、形狀和位置為基礎，不反映混凝土的細節、地基和內部。

2 BIM技術在公路互通施工管理的應用優勢

BIM技術在道路交通施工管理中的應用，使高速公路的構造塊可視化。通過使用BIM技術創建的三維模型，機械工程師可以動態控制工程流程并及時識別施工問題。這大大縮短了施工時間，避免了不必要的浪費。BIM技術是模型在三維多角度空間中的可視化，它從不同角度和整體觀點表示道路交通，為道路項目的實際管理奠定了基礎。道路管理員可以使用BIM模型建立資訊（例如建立道路交通功能的時間、效能和功能），對道路交通工址進行全景模擬和操控。通過將三維建筑模型與真實建筑構件進行比較，不斷優化道路施工管理，確保道路施工建筑的準確性、科學性和可行性。

3立體交叉中樞紐型式的三維應用

3.1建立模型

首先，在CAD中移除不需要的零件，只留下線型，并在頂層和底層分離幾何。否則，您可以稍后建立與原始設計意圖不符的模型。此外，創建變換時會出現不必要的問題。接下來，您將開始在3d dmax中建模。由于在行業相關專家的范圍內捕獲了大量的現場照片，因此可以從這些照片創建模擬地形，也可以基于從圖形管理器接收到的地面數據創建模型，然后將其導入到3d dmax。

3.2渲染

在光源的參數設置中，調整光源類型、陰影、強度、顏色、衰減參數以在場景中獲得所需的光源環境。然后設置相機。首先，將攝影機放置在要最后渲染的視口中，然后定義最終攝影機視圖。然后調整參數，例如鏡頭、視野、相機類型、環境范圍、景深等。設置所需的參數后，可以進行渲染設置。VRay設置不會詳細說明渲染輸出時發生的情況。如果只有一個圖像，請選擇時間輸出作為單個圖像，根據打印的需要調整圖像大小和光圈大小，并根據需要調整寬度和高度的大小。然后渲染渲染，選擇路徑，選擇輸出類型（建議單個圖像使用JPG，AVI格式的動畫），最后渲染點。

4參數化T梁族、橋墩族制作

4.1參數化T梁族制作

參數化T梁族制作思路：將梁體構造圖紙進行拆分（T梁拆分為橋面板、肋板、加腋結構、橫隔板）—分析梁體結構組成，結構變化處分開建模—確立建模標準（主要包含內容為定位標準、材質標準）—選取自適應公制常規模型族樣板—確定模型創建原點—根據各組成部分所處位置添加參照平面—添加尺寸約束—添加類型、實例參數及參數表達式（主要用于梁體橫坡、內外邊梁翼緣板線形調整等）—繪制截面輪廓（采用參照線繪制，并將參照線與參照平面進行鎖定）—創建形狀，形成參數化T梁族。

4.2參數化橋臺族制作

參數化橋臺族制作思路：將橋臺構造圖紙進行拆分（橋臺拆分為耳墻、臺帽、臺背、牛腿、倒棱、擋塊、墊石、樁基）—分析橋臺結構組成—選取公制結構基礎族樣板—確定模型創建原點（選取對稱中心所在位置）—根據各組成部分所處位置添加參照平面—添加尺寸約束—添加類型、實例參數及參數表達式（主要用于臺帽、臺背橫坡調整）—繪制各截面輪廓（將輪廓與參照平面進行鎖定）—創建實體，最后通過融合命令形成參數化橋臺族。

5 T梁橋通用布置程序開發

5.1線路生成程序主要節點組成

程序基本設計流程：讀取Excel數據—數據處理—應用List.GetItemAtIndex節點過濾所需數據—采用Point.ByCoordinates節點生成空間點—應用NurbsCurve.ByPoints節點將點連接生成線—采用PolyCurve.ByJoinedCurves節點將三維空間線類型轉換為PolyCurve類型。

5.2創建梁體程序腳本設計流程

放置梁體點位編排程序腳本如前所述，在此不再詳述。在梁體點位編排程序腳本基礎之上對所布置的各分片梁體進行命名（核心是應用生成字符串相關節點進行命名）—復制梁體類型（應用白馬包中的CopyType節點）—采用放置自適應族相關節點AdaptiveComponent.ByPoints進行梁體布置（注意相關連接節點的數據結構必須保持一致）。本實際案例中的T梁族分為“兩種類型”：a.未置入直線類型（第一階段T梁）;b.置入直線類型（第二階段T梁，該種“類型”的T梁主要通過內置直線的端點來實現梁體的空間布置）。

結束語

綜上所述，分析和研究了軟件在場地規劃設計中的可行性技術路線，并將BIM技術運用到其中，以實現BIM模型的可視化仿真應用。主要目的是以BIM技術的基本理論以及相關軟件為基礎，探索了基于BIM模型的可視化仿真應用的具體實現過程，在該過程中需要多種BIM軟件的相互協作，需將多種軟件進行集成運用。

參考文獻

[1]秦際涵.基于BIM的互通式立交設計標準化關鍵技術研究[D].長安大學，2019.

[2]趙先洋，基于Civil3D的道路BIM精細化建模方法研究[J].公路交通科技（應用技術版），2019，15（12）：112-114.

[3]王辛堂.BIM技術在寧梁高速公路項目建設中的應用[D].山東大學，2019.

[4]陳安陽.BIM在公路設計中的應用研究[D].長沙理工大學，2018.

[5]白蕾.BIM技術在公路工程決策設計階段造價管理中的研究與應用[D].華北水利水電大學，2018.