软件平台在铁路隧道BIM技术的应用研究.docx

软件平台在铁路隧道bim技术的应用研究周路军 喻渝 胖涛 谭永杰 董凤翔 张毅 李俊松摘要：从铁路隧道bim技术研究出发，根据已有研究成果，将欧特克平台与达索平台进行初步对比分析。系统归纳了相关软件的功能和应用领域，并根据隧道工程的特点探索出较优的技术路线，后将两种平台的进行整体对比并归纳各自优缺点，最终提出对于平台选用和后期 工作的建议。将对铁路领域bim技术研究提供借鉴，从而加快实现bim技术在铁路领域的推广 应用。关键词：bim； 铁路； 隧道； 欧特克； 达索中图分类号：u45；tp319文献标识码：a文章编号：1672-061x（2014）02-0057-03b i m采用三维设计且模型能在建筑物全生命周期应用（模型修改和信息录入、查询、管理等），是对传统设 计、施工、运维管理的颠覆14。我国b i m技术首先在建筑领域开展研究和应用5，典 型案例为：采用欧特克平台在上海中心项目中的应用和采 用达索平台在鸟巢项目中的应用。铁路行业b i m技术的研 究起步较晚，但进展迅速6-7。以铁路隧道b i m技术研究 为例，对欧特克与达索平台进行对比分析，为b i m应用的 平台选择提供借鉴。1欧特克平台研究欧特克平台广泛应用于建筑、土木等行业，其b i m系 列常用软件见表1。根据隧道工程的特点，采用欧特克平台进行隧 道b i m应用较优的技术路线为：（1 ）规划阶段采用 i n f r a w o r k s软件快速做出方案。（2）设计阶段首先 在包含线路、地质模型的civil 3d软件中建立隧道骨架模 型，模型包含不同段落的初期支护混凝土和二次衬砌；然572014年第2期表1 欧特克平台bim系列常用软件录入和修改施工、运维名称功能应用领域infraworks 2014版之前名为aim，可在场地上快速建立道路、建筑物等部件，且易调整项目规划revit 广泛应用于建筑工程建模，核心为族的建立和操作8建筑设计civil 3d系为土木工程行业开发的三维建模软件，与地形结合紧密，通过沿线路扫掠截面建模道路设计inventor可创建零件、部件和工程图，与达索平台catia软件类似机械设计navisworks 可导入多种模型，实现碰撞检测、仿真模拟等检查优化glue 可安装至ipad中，基于云计算，支持50多种文件格式，用户可手持移动设备进行模型查询、技术研究后将骨架模型导入revit软件（见图1），根据已建好的隧道族库建立隧道详细模型，如120b型钢钢架族（见图2）； 最终将各专业模型导入navisworks软件，进行碰撞检 查等优化处理。（3）施工阶段采用glue软件查看模型信 息，设计单位可在g l u e软件中根据变更纪要调整模型。（4）运维阶段亦采用glue软件进行查询、管理模型。为：（1）设计阶段首先在c a t i a软件中建立地质和线位模型，隧道专业随后根据建立的参数化模板库快速建立隧 道模型，如五心圆明洞模板（见图3）和五心圆暗洞模板（见图4）。（2）施工阶段在catia中查看模型信息，根 据d e l m i a仿真、资源调配结果指导施工流程。（3）运 维阶段采用catia和3dvia软件进行查询、管理模型。2达索平台研究达索平台在航空、汽车等领域应用广泛，其b i m系列 常用软件见表2。隧道工程采用达索平台进行b i m应用较优的技术路线3对比与建议以铁路隧道工程b i m技术应用为出发点，考虑铁路工 程整体情况，对欧特克和达索平台进行对比，结果见表3。 综合比较：欧特克平台的优势为应用范围广、软件全 面、价格低廉；劣势为对异型结构的建模能力较弱、软件 之间无缝互导尚未实现；达索平台的优势为建模能力强、 软件之间基本互通；劣势为价格高、操作陌生、解决全周期前端与后端的能力弱。 根据以上分析，对铁路隧道b i m技术研究平台选用给出如下建议：（1）对于常规隧道且不急需地质模型的情图1隧道骨架模型导入revit图3 五心圆明洞模板图2120b型钢钢架族图4 五心圆暗洞模板582014年第2期表2 达索平台bim系列常用软件9立同类不同位置的模型模型建立名称功能应用领域catia可参数化建模，采用模板可快速建delmia 仿真模拟、资源优化模型仿真simulia 分析仿真，可进行有限元计算模型分析enovia协同设计、数据管理模型管理3dvia可轻量化处理模型，用于浏览展示模型展示技术研究况，可重点采用欧特克平台进行探索；（2）对于复杂隧道、桥梁并需求地质模型且财力充足的情况，可重点采用 达索平台进行研究；（3）对于整个铁路领域的b i m技术 研究，应兼顾2种平台，并在条件成熟时选定。8autodesk asia pte ltd. autodesk revit 2013 族达人速成m. 上海: 同济大学出版社，2013.党刚. revit与达索系统平台软件数据交互 eb/ol. /revit/neirong_show. php?id=32&workstype=3.赵灵敏，岳广飞. 山东省文化中心项目b i m应用实践 j. 土木建筑工程信息技术，2011，3(4)：51-57. 印明. 市政工程设计中bim技术的发展前景j. 城市道 桥与防洪，2012(7)：347-354.朱江. b i m在铁路设计中的应用初探j. 铁道工程学 报，2010(10)：104-08.94感想与展望随着b i m技术的进步，其对工程建设领域的作用将愈 加明显10-11。铁路工程涉及专业众多，工作难度很大，需 参建各方协同合作12。目前，为争取b i m技术的制高点， 各方、各专业研究推进的积极性较高。但是，目前所取得 的成果尚不足以确定软件平台，b i m技术在铁路行业推广 应用的时机并未成熟，还需继续探索研究。以早日共同完 成bim技术路线，最终提高铁路建设整体水平。101112 周路军：中国中铁二院工程集团有限责任公司，助理工程师，四川 成都， 61003151参考文献何关培. b i m总论m.2011.喻渝：中国中铁二院工程集团有限责任公司，教授级高级工程师， 四川 成都， 610031涛: 中国中铁二院工程集团有限责任公司，教授级高 级工程师， 四川 成都，610031北京: 中国建筑工业出版社，胖2贺灵童. bim在全球的应用现状j. 聚焦信息化，2013，31(3)：12-19.郑国勤，邱奎宁. bim 国内外标准综述j. 土木建筑工 程信息技术，2012，4(1)：32-34.谭永杰: 中国中铁二院工程集团有限责任公司，高级工程师， 四川 成都， 610031董凤翔：中国中铁二院工程集团有限责任公司，教授级高 级工程师， 四川 成都， 610031张 毅: 中国中铁二院工程集团有限责任公司，高级工程 师， 四川 成都， 610031李俊松: 中国中铁二院工程集团有限责任公司，工程师， 四川 成都， 61003134张晓菲. 探讨基于bim的设计阶段的流程优化j.建筑，2013，43(7)：155-158.工业5张春霞. b i m技术在我国建筑行业的应用现状及发展障碍研究j. 研究探索，2011(9)：96-98.6卢祝清. bim在铁路建设项目中的应用分析j.准设计，2011(10)：4-7.铁道标7逯宗田. 铁路设计应用bim的思考j.2013(6)：140-143.铁道标准设计，杨环责任编辑592014年第2期表3 铁路隧道bim技术采用欧特克和达索平台对比模，稍显复杂建模速度较快处理业适用性路、路基方面优势明显，系列软件地质建模能力弱地质、复杂桥梁建模能力强，但其他专业对其需求较弱 块一共数十万元类别欧特克平台达索平台建模在r e v i t软件建立隧道族库，用“拼装”的方法建 利用c a t i a软件建立隧道模板库，用“实例化”手段建模，信息信息录入、查阅方便，用户对界面熟悉信息主要靠人工建立参数，难以统一工程量统计 civil 3d和revit软件系统自行计算工程量catia软件须人工编辑公式计算二维出图根据需要剖切模型