midas设计大赛获奖作品案例集.pdf
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1、2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 1 目目 录录 第一届 midas CIM 设计大赛(金奖)获奖作品.1 沉香大桥.1 第一届 midas CIM 设计大赛(银奖)获奖作品.13 1)北京密云云蒙大桥.13 2)青祝桥.22 3)异形钢箱景观拱桥.29 4)四跨矮塔斜拉桥.39 5)横门大桥.45 第一届 midas CIM 设计大赛(铜奖)获奖作品.54 1)东苕溪斜拉桥.54 2)凤鸣桥.55 3)七里亭 1 号大桥.56 4)金汇港大桥.57 5)金海路东延工程-双层拱形钢桁梁桥.58 6)常州大桥.59 7)兴业桥.60 8)灵犀桥.61 9)庆章高速
2、上跨德大铁路立交桥.62 10)渔读廊桥.63 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 2 11)6 号人行桥.64 12)64m 铁路简支系杆拱桥.65 13)公路飞燕式拱桥.66 14)马房大桥.67 15)温州市某大桥北引桥工程.68 第一届 midas CIM 设计大赛(优秀奖)获奖作品展示.69 1)双塔双索面钢箱梁斜拉桥.69 2)钢管混凝土系杆拱桥.69 3)汾河四期景观桥.70 4)G109 军交立交.70 5)成都天府大道北延线.71 6)银洲湖大桥.71 7)瓦坎达大桥.72 8)三塔双索面混合梁斜拉桥.72 9)(290)转体 T 构桥.73 1
3、0)中承式钢管混凝土拱桥.73 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 1 第一届 midas CIM 设计大赛(金奖)获奖作品 沉香大桥-广东省建筑设计研究有限公司(胡智敏、李萌、宁鑫淼)1、项目概况 桥梁顺桥向与水流轨迹线方向交角约 80。平面位于 R=1200m 平曲线上,结合景观平台和道路平面线形,采用曲桥正做;主桥采用下承式大内倾角,拱肋为提篮形式,拱肋向内倾 24.684,钢箱系杆拱桥主桥计算跨径 210m,矢高 52m,矢跨比 1/4.04,拱轴线线型为二次抛物线;主桥按双向八车道设计,拱脚处桥面全宽 54.5m,跨中 64.6m,挑臂最大长度 5m,曲
4、线过度变化。2、模型设计过程 本项目的建模过程不仅运用了族库拼装、路线自适应等软件基础逻辑,还在一些细部构造的部分,多角度巧妙的使用了软件设计和实体的功能,实现了一个完成度非常高的整体模型。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 2 整桥建模流程图 模型组成拆解图 3、设计特点与建模过程 1)主梁路线设计 本桥路线信息平面位于半径 R=1200m 平曲线上,竖曲线(R=8768m)对称布置,纵坡 2.2%;主拱和系梁设计采用以直代曲,横坡为 0%;车行道设计采用平曲线设计,设有 2%横坡;2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 3 人行道设置
5、变宽度挑臂作为观光平台,横坡为 0%。“弯桥直做”设计特点示意图 主梁横坡示意图 基于本项目的自身特点,整体建模采用双路线进行建模,通过建立不同装配族分别赋予不同路线;主拱和系梁设计采用以直代曲,横坡为 0%;(采用结构中心线);车行道设计采用平曲线设计,设有 2%横坡;(采用道路中心线);人行道设置变宽度挑臂作为观光平台,横坡为 0%。(采用结构中心线)。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 4 “双路线”示意图 2)主梁系梁、挑臂设计 系梁、挑臂建模示意图 3)主拱设计 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 5 主拱建模示意图 4)下
6、部结构设计 下部结构建模示意图 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 6 4、设计功能的运用 1)构件、截面参数化 由于拱高变化,拱肋分段线族采用了截面参数化的功能,通过调整线族中的参数可以轻易完成拱高的变化;同理,系梁的截面也采用了截面参数化功能,由于拱肋内倾角还存在设计优化的空间,所以也设置了一个内倾角的参数,可以实时调整系梁的尺寸。截面参数化示意图 在过渡墩点族中,也运用到了构建参数化,通过参数来控制过渡墩各项构件的高度信息.2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 7 构建参数化示意图 2)加劲肋、过焊孔 使用加劲肋功能快速对拱肋和系
7、梁等钢构件进行细部构造设计,通过仅对参数的输入对整体的加劲肋进行设计与建模,最后用加劲肋开槽功能,对劲板进行开槽。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 8 加劲肋、过焊孔参数编辑示意图 3)拱肋隔板、主梁横梁等实体编辑 通过点线族完成整体结构的搭建,再通过设计功能完成细部构造设计后;还有一些结合段以及特殊设计部分需要使用布尔运算、面贴和、切割等实体功能完成进一步的建模设计,使设计师对细部特点的把控用三维模型的形态来表达。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 9 实体编辑功能使用展示 除此之外,还有很多诸如,变宽挑臂、吊杆、拱肋隔板碰切割等
8、具备项目特点的详细设计均体现了设计师用“模型反馈设计”的理念,也是将软件的基本功能实际运用至整体建模设计中。根据设计师的使用心得和习惯,也总结出了去多创新且特殊的使用方法和建模错误的避免,也让工程师更好的去接受三维设计的概念。5、信息模型的交互设计 1)midas CIM 与 midas Civil 的交互设计 midas CIM 导出 midas Civil 杆系分析模型时,结构分析所需要的截面、材料、边界条件等信息都可以完整传递。midas CIM 模型有所修改时,刷新一下信息,即可实现 midas civil 模型的联动更新,且在 midas Civil 中添加的荷载、边界、施工阶段等信
9、息会保存下来,不需要重新添加。“实体模型转分析模型示意图 对于模型中单个构件与多个构件的节点连接,也可以在 CIM 中快速的完成,不需要逐个进行节点连接,更高效的完成设计模型前处理 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 10 “点到单元”连接添加示意图 对于个别实体创建的构件,如下部结构,可以通过对实体构件添加分析线,指定某一空间线作为杆系单元的轴线,程序将会自动沿轴线法向提取截面信息,使复杂的实体模型可转换为杆系分析模型。“分析线”应用场景示意图 2)midas CIM 与 midas FEA 的交互设计 CIM 提供 Parasolid 文件的双向数据接口,对于
10、拱脚、拉索锚固区等局部受力复杂的区域,可先由 midas CIM 导出 Parasolid 文件,再将 Parasolid 文件导入实体仿真软件midas FEA NX,从而避免二次建模的问题。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 11 实体分析应用场景示意图 3)midas CIM 与 midas Drafter 的交互设计 CIM 中的模型,并不是只着眼于三维模型的表达,还可以通过 Drafter 进行传统图纸表达;通过指定剖切平面,或展开路径等,软件能够自动获取剖切位置,或路径剖切的二维图像;并且在针对一些二维表达勉强或不清晰的结合段,采用指定视角截成图像,快
11、速生成 3D透视图,通过索引、大样的表达为图纸表达增添直观且准确的效果。并且和分析实时交互相同,Drafter 中的图像信息同样也和 CIM 中的模型实时联动,模型发生变更,图纸刷新后也会一应进行变更。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 12 Drafter 图纸交互 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 13 第一届 midas CIM 设计大赛(银奖)获奖作品 1)北京密云云蒙大桥-北京国道通公路设计研究院股份有限公司(邓博、刘聪、樊浩锐)1、项目概况 密云云蒙大桥连接北京密云和怀柔两大生态涵养区,是我国华北地区塔身最高的首座单塔自
12、锚式异型悬索桥。云蒙大桥飞跨潮白河的密云云蒙大桥连接京承高速公路和密云经济技术开发区,全长约618.5 米。桥面宽 36.6 m,设计为双向 6 车道。主桥全长 370m,桥梁结构为 135+165m独塔双索面扁平钢箱梁悬索桥,钢箱梁的重量达 5500t,主塔采用预应力混凝土结构,塔高126.5m;引桥长 248.5m,桥梁结构为 7 孔预制小箱梁。云蒙大桥独特的“种子”造型与河堤两岸的万亩森林有机融为一体,不仅大大减少了河道中桥墩的数量,确保汛期达到通航标准,而且大量减少两岸土地占用量,是一座典型的“环保桥梁”。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 14 2、三维
13、正向设计流程 1)主塔设计-异形构造的造型与深化 利用 CIM 丰富的三维实体操作,如放样、扫掠、拓展、旋转、差集或交集等轻松完成异形构造的造型或深化构造设计。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 15 2)钢结构设计-利用截面参数化与加劲肋功能快速完成主梁精细化设计 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 16 3)钢筋设计-利用截面参数化与加劲肋功能快速完成主梁精细化设计 4)便捷装配与路线自适应 将基础构件族库根据需要完成快速直线装配,分配至路线(平曲线、竖曲线、横坡及斜交数据),直线构造模型将根据路线数据完成自适应,并生成最终三维模
14、型。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 17 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 18 5)BIM 模型直接打通设计验算 凭借与桥梁分析软件 midas Civil 的 API 接口,实现三维模型与有限元模型的数据交互,三维模型的单元、截面、材料、钢束、边界条件、施工阶段等,都可以实时更新至有限元模型。6)快捷的设计图纸输出与自由方式表达 基于三维模型,直接输出图纸与材料数量,项目的信息都在一个模型里控管,大幅减少一处修改造成多张图纸连锁变化的工作量。此外 CIM 提供三维透视出图,针对异形构件可以更直观清晰的表达造型,且支持在二维图
15、纸上提取三维坐标的功能,对施工单位也能起到2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 19 较大的帮助作用。7)借助 CIM 与 Drafter 的工程算量工具,用户可根据需求自定义算量格式,生成相应的主体构造或细部构造(如钢筋等)的 Excel 算量表。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 20 8)根据用户需求,CIM 可自定义分级与构件规格,完善构件信息,为施工阶段的模型移交以及与其它与其它三维平台的交互奠定基础。9)用户可根据实际情况定义桥位所在地理坐标系统,同时可利用 CIM 内置的地形功能在线加载三维地形与 ArcGIS 影像,便捷
16、的查看桥梁与地形、环境的匹配度。2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 21 2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 22 2)青祝桥-江苏中设集团股份有限公司(翁翱)1、项目概况 锡澄路快速化改造项目是无锡市域一条“通江达湖”的快速通道,是无锡与江阴之间的主要快速客运通道,是实现无锡市域“一体两翼”、打造“锡澄协同发展区”、提升“霞客湾科技城”开发、促进锡澄一体化发展的重要基础设施,建成后将进一步优化城市空间结构,加快城市更新步伐,引导城市有序扩张,优化土地利用和布局结构,打造城市发展“新名片”。道路等级为城市快速路兼顾公路功能,主线双向六
17、车道,设计速度 80km/h。其中,上跨青祝河桥部分主线采用连续梁跨径为 60+90+54.5m 的变截面连续梁,辅道桥采用钢桁架,主线桥、辅道桥结构分离,结构受力简单明确,行车视线通透,施工技术较为成熟,施工快捷。主线桥主梁采用单箱三室变截面箱形断面,箱梁顶板宽 26.1m,底板宽 17.3m,两侧悬臂板各长 3.5m。箱梁支点处梁高 5.2m,跨中及边支点梁高 2.2m,梁高按二次抛物线变化。下部结构采用柱式墩,立柱截面采用 3.8x3m,横桥向间距 11.4m,柱顶通过拱形系梁2022 年 第一届 midas CIM 设计大赛获奖作品案例集 23 连接,立柱下设置 3.5m 高承台,基础
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