某桥梁工程BIM应用成果报告.ppt
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1、夜郎河双线特大桥BIM应用成果报告1.单位介绍2.工程概况3.采用BIM技术的原因4.软硬件配置5.BIM应用平台软件介绍6.参数化模型建立7.BIM对本桥的技术提升8.夜郎河大桥BIM施工管理平台应用9.人才培养及改进方向10.后续工作安排目录贵州贵州桐桐梓梓01单位介绍 13 渭河 24 黄河中铁一局集团桥梁工程有限公司单位介绍 中国中铁一局集团桥梁工程有限公司是经国家建设部核准的国家一级建筑施工企业,成立于1952年;企业总资产30.92亿元,固定资产1.64亿元,流动资产28.89亿元。公司具有桥梁工程专业承包一级资质,公路工程施工总承包一级资质,公路路基专业一级资质,公路养护工程施工
2、一类、二级(甲级)资质,市政公用工程施工总承包一级资质,土石方工程专业承包一级资质,特种专业工程专业承包(结构补强)资质,钢结构工程专业承包二级资质,通过国家质量、环境、职业健康安全管理体系认证。桥梁公司秉承“让顾客满意,让股东增值;使员工富有,求合作共赢;向社会呈现建筑精品”的宗旨,着力打造行业一流、国内领先的现代建筑企业。5 长江 12 汉江陕西铁路工程职业技术学院BIM技术应用研究中心单位介绍 陕西铁路工程职业技术学院BIM技术应用研究中心(以下简称BIM中心)成立于2014年3月,是由陕铁院与中铁一局技术研发中心合作共建,专门从事建筑信息模型(BIMBuilding Informati
3、on Modeling)应用研究及工程咨询服务的机构,研究范围涉及房建、地铁车站、铁道、桥梁及隧道等专业。BIM中心设有主任1名、副主任1名、高级顾问1人、特聘研究员1人、研究员18人、助理研究员6人,专业涉及工民建、工程造价、安装工程、铁道工程、桥梁工程、隧道工程、机械制造及自动化专业;博硕士比例占到75%以上。是一支知识结构齐全、年龄层次合理、理论知识与实践经验兼备的研究团队。截至目前,BIM中心共承接BIM应用研究课题12项,其中2014年承接8项,合同额209万元;2015年至今承接BIM课题4项,合同额245万元。结题项目“中铁一局综合服务楼机电设备安装项目BIM技术研究及应用”获得
4、第二届中国工程建设BIM应用大赛三等奖。02工程概况工程概况 渝黔铁路夜郎河双线特大桥位于贵州省桐梓县夜郎镇凉水村与新站镇交界一带,横跨夜郎河沟谷地形。不仅是渝黔铁路全线四大重点控制性工程之一,也是中国铁路总公司重点监控工程。线路图工程概况 该桥梁中心里程为DK136+589,桥梁全长:1116.78m,主桥采用1-370m上承式钢筋混凝土X型拱桥。引桥及拱上孔跨布置为:5-32m预应力混凝土简支T梁+4-38m钢混连续结合梁+3-38m钢混连续结合梁+4-38m钢混连续结合梁+16-32m预应力混凝土简支T梁。5-32m3-38m4-38m4-38m16-32m特点及难点工程概况夜郎河夜郎河
5、拼装平台拼装平台重庆侧重庆侧贵阳侧贵阳侧主跨370m上承式钢筋混凝土拱桥习新公路习新公路岩石风化岩石风化断层发育断层发育交通不畅交通不畅地形地貌复杂地形地貌复杂最大跨径提篮式刚最大跨径提篮式刚构混凝土拱桥构混凝土拱桥贯入式大体积嵌岩拱座贯入式大体积嵌岩拱座基础属世界首例基础属世界首例山势陡峭山势陡峭地表植被丰富地表植被丰富03 采用BIM技术的原因 BIM(建筑信息模型)是由许多软件组成的一种的数据化工具。它能够整合建设工程全生命周期过程中的所有信息,包括酝酿设计建造运营拆除多个阶段,然后通过生成 BIM模型反映出来。应用于工程设计、建造、维护管理等方面,能达到解放生产力、提高生产效率的目的。
6、采用BIM技术的原因规划划设计施工施工2009年之前2009-2010年2013 之后2010-2013年BIM建模建模前瞻前瞻研研究究理理论研研究究管管线综合合光能分析光能分析运运维BIM探索阶段BIM引入阶段BIM初级应用BIM深入应用业主设计监理施工BIM模型业主施工设计监理采用BIM技术的原因实现各参与方协同工作采用BIM技术的原因通过上图对欧洲BIM应用带来的收益分析可看出,BIM技术应用能带来最大收益的三个方面是:减少设计错误减少设计错误、提高生产率提高生产率和提高质量控制提高质量控制。这三点也恰恰是桥梁BIM施工解决方案能给施工企业带来的最大价值。04 软硬件配置 软硬件配置名称
7、型号处理器第四代智能英特尔酷睿 i7-4810MQ 处理器操作系统Windows 7 专业版 64位(简体中文)显示器15.6英寸UltraSharp FHD(1920 x1080)宽视角防眩光 LED背光 显示器 内存16GB(2x4GB)1600MHz DDR3L硬盘256G固态盘 显卡AMD FirePro M5100/NVIDIA Quadro K2100M 1、配备一台电脑、配备一台电脑2、主要使用软件:、主要使用软件:Dassault CATIA、DELMIA 3DVIA Composer电脑主要配置清单05 BIM应用平台软件介绍 目前国外知名的BIM软件服务商BIM应用平台软件
8、介绍Gery TechnologyDassaultDigital ProjectCATIASolidWorksAutodeskRevitCivil3DBIM 360GlueNemetschekGraphisoftArchiCADALLPLANVector worksBentleyArchitectureBentleyStructuralBentley BuildingMechanicalSystemsBentleyAutodesk代表软件平台有Revit、Civil3D、BIM 360 Glue,适用于工民建领域,门槛较低,是目前BIM行业最常用的使用平台,但因专业覆盖面窄,无法适用于道路、地
9、铁、石油、工厂、电站等复杂工程。DassaultDassault公司的CATIA是全球最高端的机械设计制造软件,在航空、航天、汽车等领域具有接近垄断的市场地位,应用到工程建设行业无论是对复杂形体还是超大规模模建筑其建模能力、表现能力和信息管理能力都比其它BIM软件有明显优势,而与工程建设行业的项目特点和人员特点的对接问题则是其不足之处。BentleyBentley产品在工厂设计(石油、化工、电力、医药等)和基础设施领域有较多的应用;Nemetschek Graphisoft其中国内同行最熟悉的ArchiCAD,应该可以说是最早的一个具有市场影响力的BIM核心建模软件,但是在中国由于其专业配套的
10、功能(仅限于建筑专业)与多专业一体的设计院体制不匹配,很难实现业务突破;AutodeskBentleyDassaultNemetschekGraphisoft 软件对比分析BIM应用平台软件介绍平台系统构架 帮助桥梁施工企业实现对整个桥梁工程包括周边地形结构、桥梁基础开挖施工、桥梁主体结构、场地规划、施工设备机具、现场辅助设施等的三维可视化;结合BIM模型构建各种工程属性和数据的管理,对工程量、成本、质量技术控制、施工计划进度和施工现场情况可控化;并深化设计,输出指导施工的三维交底材料,结合现有业务系统,提升桥梁施工现场管理水平,为领导决策提供智能化的依据与支持。BIM应用平台软件介绍平台系统
11、构架BIM建模、仿真平台CATIA、DELMIABIM数据管理平台(施工状态、人员、资产、工艺参数、环境参数)BIM应用管理平台(合同管理、采购管理和成本、质量技术控制、安全管理)BIM现场管理平台(施工过程仿真优化、三维施工方案交底、工程量、施工计划、进度追踪)BIM应用平台软件介绍CATIA-软件主界面BIM应用平台软件介绍DELMIA-软件主界面BIM应用平台软件介绍06 参数化模型建立 坐标系统及模型的精确定位参数化模型建立 坐标系统:采用与主拱圈同样的坐标系统,原点-拱座基础顶面中心连线中点;X轴-顺桥向;Y轴-横桥向;Z轴-竖向。高程系统:采用1985国家高程基准。因夜郎河大桥的建
12、设与地形、地质条件息息相关的特殊性,其精确的地形、地质模型的创建是十分必要的。所以在整体参数化桥梁模型建模之初,首先确定好坐标系统、高程系统,列出夜郎河双线特大桥起点与终点的高程信息、坐标信息以及与地质模型精确结合的高程、坐标控制点。参数化模型项目管理模式参数化模型建立地形、地质模型参数化模型建立 地形和地质建模是一个较为复杂的问题,需通过AutoCAD转化插件,生成了CATIA能够识别的点云文件,再利用CATIA的逆向功能模块构建了复杂的地形、地质和水文实体。参数化建模三大优势参数化模型建立010203 01.将形状和尺寸联合起来一并考虑,通过尺寸约束来实现对几何形状的控制,实现模型快速调整
13、。03.可以实现高阶及复杂方程式驱动模型。02.三维设计过程中所涉及到各种构件均可以参数化,通过参数化能够快速的修改模型成果。主体模型桩基、墩台参数化模型建立拱上1#立柱桥墩实现全面参数化设计交界墩桥台 38m-钢混结合梁主体模型T梁、钢混结合梁参数化模型建立 32m-T梁主体模型钢筋参数化模型建立 将二维图纸中不易显示的有关施工规范的要求立体的反映出来,如箍筋的弯钩,在三维模型中根据规范,进行绘制。1#拱上立柱部分钢筋 主体模型劲性骨架节段参数化模型建立主体模型劲性骨架整体模型参数化模型建立主体模型主拱圈外包混凝土参数化模型建立 主拱圈外包混凝土 拱座基础 主体结构模型参数化模型建立辅助设备
14、模型缆索吊参数化模型建立辅助设备模型塔吊、汽车吊等参数化模型建立07 BIM对本桥的技术提升 BIM对本桥的技术提升 前期规划前期规划 指导劲性骨架杆件下料指导劲性骨架杆件下料 三维技术交底三维技术交底 辅助劲性骨架安全、准确吊装辅助劲性骨架安全、准确吊装 审图审图 对劲性钢骨架施工进行线性控制对劲性钢骨架施工进行线性控制 碰撞检查,减少返工碰撞检查,减少返工 虚拟施工,有效协同虚拟施工,有效协同地形、地质模型前期规划BIM对本桥的技术提升 在桥梁施工模型中,地质地形模型是整体模型的基础,尽早引入地质地形模型的情况下,能规划场地布置(包括拌合站、材料堆放场地、项目部驻地、施工队驻地、钢筋场等前
15、期临建设施),如果前期模拟好场地布置,则可以最大的节约施工用地,减少临时设施的投入,从而降低成本。同时通过对材料运输路线的方案模拟最大限度的减少场内的运输,减少材料的二次搬运。审 图BIM对本桥的技术提升图号图号CAD图纸图纸CATIA模型模型1.1 图号为渝黔施桥-49-3-3-1第2张中1/2-断面中的基础高度为643.7cm,而-断面中基础高度为647.2cm。如图1和图2所示。暂按647.2cm绘制。1.2 图号为渝黔施桥-49-3-3-1中没有给出斜撑和横撑的倒角大小。如图3所示。斜撑及横撑倒角均暂按30cm*30cm。审 图BIM对本桥的技术提升存在问题:全桥内外侧斜腹杆上螺栓孔中
16、心与N3板上预留的空中心不重合。在2.55mm至18.77mm之间变化。存在问题:劲性骨架N4类节点板与平联斜杆无法准确连接。解决办法:建议将角钢上的孔由圆形变成条形孔。审 图BIM对本桥的技术提升 存在问题:用于加固底模板的横担梁(图1红色部分)穿过劲性骨架,此处设计不合理,施工不便。解决办法:建议横担梁去掉,图2为调整后的模型。指导劲性骨架杆件下料BIM对本桥的技术提升 通过在BIM模型上量取数据,提前发现设计图纸图号为渝黔施桥-49-2-5-17劲性骨架角钢组合杆件填板及加劲材料表(全桥顶、底平联斜杆)内数据存在偏差,最大偏差为14.7cm,为现场角钢精确下料提供数据支撑。指导劲性骨架杆
17、件下料BIM对本桥的技术提升 全桥腹杆BIM模型下料长度与设计图纸下料长度对比。全桥正腹杆全桥正腹杆序号序号名称名称BIMBIM模型下料长度模型下料长度(m)(m)设计图纸下料设计图纸下料长度长度(m)(m)差值差值(m)(m)1TD295.7085.7140.006全桥内侧斜腹杆全桥内侧斜腹杆序号序号名称名称BIMBIM模型下料长度模型下料长度(m)(m)设计图纸下料设计图纸下料长度长度(m)(m)差值(差值(m m)1TN21DN207.8407.8940.0542TW33DW326.3626.3630.0113TN39DN385.6565.6590.003全桥外侧斜腹杆全桥外侧斜腹杆序号
18、序号名称名称BIMBIM模型下料长度模型下料长度(m)(m)设计图纸下料设计图纸下料长度长度(m)(m)差值(差值(m m)1TW21DW207.8427.8960.0542TW23DW227.5877.5770.0103TW30DW296.6736.6560.0174TW33DW326.3636.3740.0115TW39DW385.6565.6590.030 夜郎河大桥BIM模型尺寸与设计图纸尺寸偏差较大的角钢杆件统计(仅统计偏差尺寸3mm及以上的角钢):指导劲性骨架杆件下料BIM对本桥的技术提升全桥顶平联斜杆全桥顶平联斜杆(线路左侧线路左侧)序号序号名称名称BIMBIM模型下料长度模型下
19、料长度(m)(m)设计图纸下料设计图纸下料长度长度(m)(m)差值差值(m)(m)1TN20TW216.31556.2060.10952TN21TW226.21216.1180.09413TN22TW236.13176.0310.10074TN23TW246.05385.9470.10685TN24TW255.97835.8680.11036TN25TW265.90535.790.11537TN26TW275.83375.7140.11978TN27TW285.76375.6390.12479TN28TW295.69625.5670.129210TN29TW305.63135.4980.133
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