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基于BIM技術的橋梁工程施工階段應用管理研究

日期:2020年07月28日 編輯:ad201107111759308692 作者:無憂論文網 點擊次數:567
論文價格:150元 論文編號:lw202007192321205500 論文字數:0 所屬欄目:工程管理論文
論文地區:中國 論文語種:中文 論文用途:碩士畢業論文 Master Thesis

本文是一篇工程管理論文,在此次設計中,本人針對當下,橋梁工程領域以及 BIM 技術的應用現狀進行了深入的分析,至此之后擬定出了一種根據該技術作為基礎的橋梁工程的施工應用研究思路框架,并結合該工程項目將 BIM 技術運用到實際工程中,得到了以下的結論:(1)分析了 BIM 技術的現階段應用情況,并根據重慶某橋梁工程背景,制定了包含 BIM 建模標準與原則、建模的方法及流程等相關 BIM 技術的實施標準,并以此標準建立的 BIM 應用模型。(2)闡述了 BIM 技術在工程施工階段應用的思路分析,結合工程項目特點進行預制構件的加工、施工方案模擬、現場臨建管理、“BIM+二維碼”管理等與 BIM技術相結合的應用分析研究。把對基于 BIM 技術的現場臨建規劃、預制構件加工在本項目中的實際應用效果進行分析。運用 Fuzor 軟件對施工方案進行的可視化技術交底、細化施工方案等達到了良好的效果。


第 1 章  緒論


1.1  研究背景

自從實施改革開放以來,我國的橋梁建設領域已經進入高速發展時期,無論從設計方面還是施工方面都已經進入了自主設計創新、可持續協調發展的階段。由我國自主設計、自主施工的復雜結構橋梁的數量越來越多,并且在國際地位上起到了舉足輕重的作用。截至 2009 年,中國的高速路橋梁數量已然超過全球其余國家。從 2014 年的統計數據可知,國內道路橋梁數量為 75.71 萬,同時其延長米達到4257.89 萬,在國際上我國已然成為了當之無愧的橋梁大國[1]。

隨著信息化技術的不斷改革與創新,信息產業給人類社會創造了極大的便利,推動著社會發展。在金融業、制造業及互聯網等行業領域,信息化技術已經產生了廣泛深遠的影響。信息技術的提高促進了各個行業的發展,但是建筑行業中的信息技術仍處于初級階段,仍然需要進行探索發展。

目前建筑形式越來越繁瑣,結構越來越復雜,例如鳥巢、水立方等。傳統的建筑設計是基于 CAD 二維平面及立面等單一視圖來展示,對類似于鳥巢這樣的復雜結構形式難以直觀展示。對于橋梁工程建設亦是如此?,F代橋梁設計趨勢越來越傾向于跨度大、結構形式復雜等,傳統的二位設計難以滿足設計要求。在施工方面,對大型橋梁建設項目的可施工性,以及控制施工進度、施工成本、施工質量帶來了巨大的挑戰。

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1.2  研究意義

當下,國內道路橋梁數量已經超出 80 萬座,同時鐵路橋梁數量也已經達到 20萬座,從中國建造的橋梁數量來講,已然步入百萬級別的行列,且所建橋梁的質量一直處在國際領先地位。伴隨著橋梁工程設計技術的不斷發展,傳統的施工技術越來越難以滿足現代橋梁工程建設,對橋梁施工的技術帶來巨大的挑戰,對施工技術水平和施工管理水平都有了更高的要求。以 BIM 為基礎的信息施工和管控過程的便捷性、實效性與統一性,在工業建筑及房建工程領域都得到了充分體現,對施工技術水平和施工管理水平都有了明顯的提升,由此帶來了較大的社會和經濟效益。鑒于如此,在橋梁工程建設中引入 BIM 技術是十分必要的。在 BIM 技術方面,盡管國內已經歷經十余年的研究,但是當下依然并不成熟,這也意味著此類技術處于橋梁方面的分析還是存在著不足之處,在這種情況下,應該如何令該技術的優勢發揮到極致,尚需要更加深入的研究與探索。

本文以重慶某大橋為工程背景,在其施工過程中開展 BIM 技術應用研究。通過建立三維信息模型,并在模型的基礎上進行基于 BIM 技術的二次開發和施工應用研究,充分發揮 BIM 技術給橋梁工程帶來的優勢,提高施工效率和水平。

表1 1-和目標概要M十五年規劃時間節點美國陸軍工程兵團BI

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第 2 章  基于 BIM 技術工程施工應用分析及模型的建立


2.1  施工階段 BIM 應用框架分析

從 BIM 技術的角度來進行解析,將這項技術與整個建設工程項目融合在一起,存在著諸多優勢,比如說能夠令建筑信息化系統具備著更為寬泛的覆蓋范圍,而且涉及到了多元化的種類,在傳遞時尤為便捷。不僅如此,在使用該技術之后,處于設計、施工、運維階段中,都具備著一定的優勢。這也對于后續的運維管理與銷售可以起到良好的鋪墊作用。伴隨著時間的推移,將這項技術投入使用在項目的設計施工中,儼然成為了行業的一種趨勢。該技術處于整個項目中的理念可以理解為在建設中充分的運用數字信息技術,達成數字化、集成化等目標。將其組織框架細分為三個非常關鍵的部分,分別指的是規劃層、實施層以及保障層這三層[32],參考下圖 2-1 所示。上述的第一層屬于框架的基礎,在基礎建設完畢之后方能夠開展后續的設計;上述的第二層屬于具體的實施過程以及技術使用方法;上述的第三層指的是項目中使用該技術的基礎以及保證的條件。

圖 2-1 BIM 組織各分層內容

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2.2  工程概況

本項目位于重慶市黔江區省道 S304 正陽至蓬東端改建工程,如圖 2-3 所示。路線起于巨木嶺正陽園區路與 G319 的 T 型交叉處,沿現有園區路、天平路及現狀省道 S304 布線,如圖 2-4 所示。

橋梁全長 287.10 米,橋梁跨徑布置為 7.0(橋臺)+2×22.5+(1×145)+3×22.5+9.0(橋臺)=287.10 米。設計荷載:公路-Ⅰ級,設計行車速度:40 公里/小時,橋面全寬 12.5 米,具體如下表 2-1 所示。

圖 2-3  本項目地形地貌

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第 3 章  BIM 技術在橋梁工程施工階段研究及應用 .......................... 32

3.1 BIM 技術在施工階段的應用研究 ............................. 32

3.2 BIM 技術在預制構件加工過程中的研究 ............................ 33

3.3  施工工藝及 BIM 可視化仿真模擬 ........................... 33


第 4 章  基于 BIM 技術的質量管理系統設計開發及應用.................50

4.1  基于 Revit 二次開發的質量管理系統.................50

4.1.1 Revit 軟件二次開發.................50


第 4 章  基于 BIM 技術的質量管理系統設計開發及應用


4.1  基于 Revit 二次開發的質量管理系統

4.1.1 Revit 軟件二次開發

Autodesk Revit 是為 BIM 系列中的建筑信息模型有關設計的軟件,包括 Revit Architecture,Revit Structure,Revit MEP 等一系列產品,具體是建筑、機電、結構類型、暖通以及給水排水等,相繼為不同專業提供 BIM 模型處理方案。Revit 三維模型在任意視圖窗口下發生改變時,Revit 軟件就會在本模型中其他的表現形式中一起進行相關變動并進行調整[45]。

根據 Revit 平臺作為基礎,執行二次開發的研究,在多數情況下會按照其余的軟件與 Revit 軟件數據交換接口創建連接?,F如今,能夠細分為兩種不同的類型,第一種類型指的是交換分析模型,第二種類型指的是進行物理模型交換[46]。針對前者而言,實際上會將存在的一些細節忽略,譬如說梁柱的偏心等等,針對后者而言,能夠對計算的精確度進行強有力的保障,然而模型存在著錯綜復雜的特性。站在 RevitAPI 的角度上進行分析,能夠理解為 Revit 應用程序開發。軟件產品提供了RevitAPI 數據接口,相關用戶和軟件開發者都可以利用 RevitAPI 數據接口把自己所創建的工程應用插入到 Revit 系列軟件產品中,實現了 Revit 與外部軟件應用的數據信息對接,進而可以將具有重復性的、復雜繁瑣的建模程序自動化,大幅度提高使用者的建模效率。Revit 產品軟件針對 Revit 系列中的建筑、結構、機電、給排水、暖通等都提供了相對應的 API 數據接口,其均被裝配至一個整體性的 API 包里,一般將其稱作 RevitAPI[47]。

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結論與展望


結論

在此次設計中,本人針對當下,橋梁工程領域以及 BIM 技術的應用現狀進行了深入的分析,至此之后擬定出了一種根據該技術作為基礎的橋梁工程的施工應用研究思路框架,并結合該工程項目將 BIM 技術運用到實際工程中,得到了以下的結論:

(1)分析了 BIM 技術的現階段應用情況,并根據重慶某橋梁工程背景,制定了包含 BIM 建模標準與原則、建模的方法及流程等相關 BIM 技術的實施標準,并以此標準建立的 BIM 應用模型。

(2)闡述了 BIM 技術在工程施工階段應用的思路分析,結合工程項目特點進行預制構件的加工、施工方案模擬、現場臨建管理、“BIM+二維碼”管理等與 BIM技術相結合的應用分析研究。把對基于 BIM 技術的現場臨建規劃、預制構件加工在本項目中的實際應用效果進行分析。運用 Fuzor 軟件對施工方案進行的可視化技術交底、細化施工方案等達到了良好的效果。

(3)利用 Revit 軟件的二次開發技術,開發出了基于 BIM 技術的質量管理系統,在工程施工中對基于 BIM 技術的質量管理系統進行了具體結合應用,提升了各參與方的協同化程度,加深了施工階段的信息化程度,使得該技術的應用價值得到了體現。

參考文獻(略)

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