中铁二院-深圳-北盘江项目BIM三维设计汇报

沪昆客专北盘江特大桥三维设计BIM应用汇报：杨

咏

漪中国中铁二院工程集团有限责任公司2014年6月1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结公

司

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用中铁二院工程集团有限责任公司（简称中铁二院），原名铁道第二勘察设计院，成立于1952年9月。现隶属于世界500强企业—中国铁路工程集团有限公司。是全国大型综合性勘察设计咨询企业，公司持有勘察、设计、咨询、监理、环境评价等资质证书和对外经营资格证书四十多项，是全国首批获得设计资质综合甲级的八家单位之一，也是国内公路系统外首家获得公路“四甲”资质证书的单位。公司依托铁路，业务已拓展到公路、城市轨道交通、市政工程、区域综合规划、轮渡码头等。1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结项

目

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用北盘江特大桥是沪昆客专的重点控制工程，在贵州省关岭县和晴隆县之间跨越北盘江，主桥为445m上承式钢筋混凝土拱桥，建成后将成为世界上最大跨度的钢筋混凝土拱桥。引起及拱上结构孔跨布置为：1-32m+2-65mT构+8-42m连续梁+2-65mT构+2-37m连续梁。项

目

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用北盘江特大桥结构复杂、工程规模大、施工步骤特别多、控制难度大、控制因素多。全桥混凝土圬工量：13.53万方主拱C60、C80混凝土：2.66万方梁部C55混凝土：1.17万方拱座C30、C40混凝土：7.1万方其余墩柱及基础C30、C40混凝土：2.6万方普通钢筋：10150t施工阶段：211个钢材：6100t概算造价：4.46亿元人民币因此，需要采用BIM技术为大桥设计、施工管理、建设管理、运营维护提供有效、直观的信息服务。项

目

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用软件使用与实施流程ENOVIACATIADELMIA地形插件AutoCADNavisworks项

目

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用B

I

M

实

施

目

标利用三维参变与知识工程建立复杂空间关系的桥梁模型实现地形、地质和桥梁信息模型的有机结合BIM在桥梁全生命周期的应用培养团队、积累经验制定铁路桥梁BIM标准项

目

简

介沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用软件资源硬件资源产品设计平台，负责地质、隧道与桥梁BIM模型建立数据管理平台，负责多专业协调设计及数据管理仿真应用平台，负责BIM模型的施工四维仿真三维动态演示平台，负责三维模型数据发布及设计成果集成二维设计工具，负责编辑地形及地质模型服务器：HP

Z800工作站+HP

Z420工作站×5+HP

EliteBook

8560w工作站×2适时漫游平台，负责BIM模型的适时漫游三维GIS平台，负责测绘数据发布1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用主

要

内

容地形地质建模骨架参数化模型模板库知识工程专家模型轻量化展示三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用地质建模通过逆向工程建立地形、地质三维信息模型，下图在以爆炸视图的方式表现地质构造。三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用模板与知识工程采用骨架式建模思想，建立全桥模型的骨架，通过模板实例化实现构件在三维空间的定位；利用三维参变功能，实现构件的变形设计；通过知识工程模板的黑盒功能保护设计者的知识产权。三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用拱圈劲性骨架模型展示轻量化的劲性骨架节段模型。三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用桥

梁

模

型拱圈拱轴线为悬链线（双曲余弦函数），拱轴系数m=1.6。拱圈为单箱三室、等高、变宽的钢筋混凝土箱，拱圈高度9.0m，拱顶315m段为18m等宽，拱脚65m段为18～28m变宽，拱圈变宽由边室宽度变化实现。三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

B

I

M

三

维

设

计

应

用拱圈外包混凝土钢筋三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用桥

面

系

构

造全桥为无砟轨道，桥面两侧安装了新型的挡风栏杆（其中栏杆采用机械钣金技术建模）。三

维

参

数

化

建

模沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用轨

道

结

构此处采用爆炸视图再现轨道复杂结构。1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用主

要

内

容三维模型驱动二维工程图工程量统计碰撞检查有限元分析设计库及海量数据管理制造一体化设计规范B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用二

维

出

图将指定的三维模型在二维工程图上投影、剖切并添加特定的标注构建出二维工程图模板，再使之与三维模型相关联，从而实现快速生成二维工程图。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用定制二维钢筋工程图模板直接在三维模型中创建钢筋各截面的二维布置图，不再采用投影三维实体模型出图的方式，应用不同的几何图形集单独管理各截面图。二维出图时投影不同的几何图形集即可。在完成工程图后把模型文档创建为CATIA文档模板，并挂接工程图，这样即可实现同一类型的钢筋布置图快速重复利用，修改参数即可得到新类型的钢筋工程图。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用定制二维钢筋工程图模板B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用工

程

量

统

计采用BOM表功能快速统计节段劲性骨架工程量。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用干

涉

及

碰

撞

检

查通过碰撞检查功能，可以检测构件的接触和碰撞问题，从而实现结构的数字化预拼装。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用地

形

图

插

件研究了地形等高线加密算法，基于AutoCAD编制了等高线加密插件，针对CATIA开发了接口，实现了AutoCAD与CATIA的数据交换。原始地形加密地形航拍地形B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用桥

梁

实

体

分

析利用分析模块，实现CAD与CAE的一体化。此处以交接墩为例，进行了背索的优化分析，计算结果表明根部背索可以优化。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

B

I

M

三

维

设

计

应

用桥

墩

杆

系

有

限

元

离

散B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用设

计

库

管

理通过建立中铁二院桥梁设计库，实现了设计知识的记录、封装和积累，可以有效地保护企业知识产权。用户可以随时从设计库中选取需要的模板进行实例化，从而极大地提高了设计效率。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用设计数据库的管理利

用

协同

设

计系统的产品数据管理功能（PDM），可以实现设计模型、二维图纸和各种文档的统一管理。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用海量数据管理利用协同设计系统可以将通用零件库、标准件库统一管理调用。减少计算机资源消耗的方式：高速缓存模式可以后台实现模型轻量化；上下文追加模式快速构建设计环境；实时数据卸载减轻计算机负担。B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用制造一体化利用NC加工模块在BIM三维设计模型上添加加工制造信息，可以生成数控加工程序，并直接被数控加工设备识别使用。三维设计模型NC加工模块工艺分析、制造参数、加工刀路、刀路仿真数控加工程序数控加工设备真实零件B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用EBS分解（1）面分与线分相结合的方式，各面之间用“-”分割，便于阅读和计算机处理；（2）可推荐默认编码次序，提高编码可读性；例如：线路阶段

版次区间土建工点专业分类细部结构里程编码类型维度B

I

M

在

设

计

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用EBS分解针对CATIA这个软件来说，属性编码为特征级编码，即对文件级之下的特征进行标识，便于识别、判断特征的类型对特征的分类和统计。……面类代码

特征类型

顺序码属性信息属性1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结B

I

M

在

施

工

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用主

要

内

容龙门吊预拼装杆件施工工序优化吊装辅助定位焊接模拟节段吊装拱圈外包混凝土T构挂篮模拟施工1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用主

要

内

容桥梁工程管理系统移动设备应用基

于

物

联

网

的

桥

梁

工

程

管

理

系

统

架

构沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用三维远程管理客户端业务应用服务多数据源集成服务现场传感器B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用桥梁工程管理系统基于物联网架构初步构建了桥梁工程管理系统，该系统以桥梁BIM模型为核心，将远程访问控制、模型管理、信息查询、文档管理、传感器数据传输、施工控制、运营维护集为一体。B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用北盘江特大桥信息管理系统B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用移动设备应用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用采用C++语言对CATIA平台进行二次开发，编写了磁浮高架桥梁三维建模程序，该程序与二维设计程序共享成果数据库。AutoCAD二次开发程序二、三维共享数据库CATIA二次开发程序B

I

M

在

运

维

中

的

应

用用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用管线碰撞检查桥墩布置1234567Contents公

司

概

况项

目

简

介三

维

参

数

化

建

模B

I

M

在

设

计

中

的

应

用B

I

M

在

施

工

中

的

应

用B

I

M

在

运

维

中

的

应

用项

目

总

结项

目

总

结沪

昆

客

专

北

盘

江

特

大

桥

三

维

设

计

B

I

M

应

用B

I

M

应

用

主

要

效

果

和

效

益1.进行数字化预拼装，提前发现设计中的差错漏碰；2.通过四维模拟施工，有效的指

导了现场施工；3.有效的将模型和各种文档进行统一管理；4.通过交接墩背索优化节省了投资；B

I

M

应

用