装配式BIM技术在建筑全生命周期中的应用

研究目的:装配式BIM技术的研究通常是局限于设计或是施工阶段,尚缺从设计到施工、最终运营维护的全生命周期阶段的装配式BIM技术的应用。本文介绍全生命周期阶段的装配式BIM技术应用的技术路线,即开发构件库平台以便于管理PC构件族库;开发BIM合模插件,进行装配式BIM技术的三维可视化协同设计;综合应用PKPM-BIM协同平台及Navisworks软件进行预制构件深化设计及加工;应用品茗HiBIM软件进行机电深化设计;建立BIM模型,结合BIM+建造管理平台进行施工阶段的BIM应用;开发运维平台,便于进行运营维护BIM应用。研究结论:(1)进行BIM应用需各方统一数据格式或开发BIM信息平台,提高BIM数据的流通性;(2)综合应用已有BIM软件及自开发BIM软件可以很好地进行装配式BIM应用,证明BIM技术是可及时优化设计方案、优化施工、方便后期运营维护的方法;(3)项目各参建方结合项目需求系统及有步骤的开发适合各自的BIM软件及平台,预留后期开发及与其他参建方数据交流的接口是一条很好的发展思路。     

基于BIM公共数据环境的装配式建筑协同设计

装配式建筑是一种新兴的建筑形式,具有高效、环保、节能等优点,已经成为建筑行业重要的发展方向之一。装配式建筑设计过程中,建筑、结构和机电等专业需要频繁进行数据交互,设计方与生产厂、物流商、施工单位等也是数据高度耦合,沟通协调量大。为解决设计阶段信息混乱、共享效率低等问题,推动不同团队、不同单位围绕设计工作展开高效协作,并最终提升装配式建筑设计协同度,为此,采用BIM公共数据环境(CDE)解决传统基于IFC、gbXML等国际标准进行数据交换存在的数据丢失问题,并建立一个基于BIM CDE的装配式建筑协同设计平台。该平台的核心为一种由“三要素”(通用数据、文件数据以及数据关系)组成的扁平化数据模型,对设计过程中形成的各种几何数据(如建筑、结构、机电等专业工程模型和数据)和非几何数据(如装配式建筑设计说明书、生产运输说明书、施工组织设计等)进行融合和存储管理。进而,以REST API的接口方式对资源的访问,包括建筑、结构、机电等专业之间的数据交换,以及设计、生产厂和施工单位之间的信息反馈,并梳理基于该平台的装配式建筑协同设计工作流程。该平台有助于实现装配式建筑设计阶段的专业协同与阶段协同,保障...     

基于IFC的轨道交通BIM构件标准库研究

针对轨道交通工程的建筑信息模型(building information modeling,BIM)建模方法不统一、信息不规范,导致 BIM 模型数据难以在后期有效统一应用的弊端,研究基于工业基础类(industry foundation classes,IFC)标准的轨道交通 BIM 构件标准库。首先,根据轨道交通工程各专业构件的表达需求,研究构件类型、构件信息的 IFC表达,以及适配 IFC 标准的扩展机制;其次,提出轨道交通 BIM 构件标准库技术框架,主要包括基础数据层、技术支撑层、应用场景层、用户层;然后,采用国家标准的分类编码方法定义轨道交通各专业 BIM 构件的分类编码,设计了构件信息模板,规范各专业构件的属性信息及其资源链接方式;最后,研究 BIM 构件模型的加解密方法,以保障轨道交通工程 BIM 模型数据的安全性。研究结果表明,通过搭建统一的 BIM 构件标准库,能够促进参建方采用标准化的 BIM 构件模型创建轨道交通 BIM 项目模型,保障 BIM 模型的规范性。     

基于BIM技术的拱桥施工监控数据集成研究

研究目的:大跨度系杆拱桥因其施工复杂、技术难度大,均需进行施工监控,产生种类繁多且数量巨大的监控数据.但目前现场监控有一部分流于形式,监测数据并未充分利用,为了实现监控数据的直观展示和长期有效的存储,便于工程技术人员全面掌握大跨度系杆拱桥施工各个阶段的结构状态,本文基于参数化方法建立的BIM拱桥模型,进行二次开发,对拱...     

基于统一编码的城市轨道交通BIM族库管理系统研究

BIM技术在城市轨道交通工程项目中的应用日益成熟,但是由于城市轨道交通工程建设涉及多个部门、众多专业,各专业相关的BIM族文件数量庞大,如何高效地管理这些族文件成为亟待解决的问题.文章以BIM构件统一编码规则为基础,提出一种符合城市轨道交通工程特点的城市轨道交通BIM族库管理方法,构建相应的城市轨道交通BIM族库管理系...     

基于数据驱动的轨道交通供电系统BIM智能设计方法研究

城市轨道交通牵引供电系统各专业在进行BIM设计时多使用平台提供的基础功能或快速布置插件进行手动设计,设计效率低、精度低,很难满足施工运维需求。鉴于目前地铁领域牵引供电系统的BIM设计现状,提出一种基于数据驱动技术的轨道交通供电系统智能化正向设计方法,结合设计需求建立设备/材料数据库、设计方案数据库及设计规范数据库,结合正向设计逻辑和算法,依托Revit软件实现基于数据的二三维联动BIM全正向智能设计功能。     

基于Bentley平台的铁路工程BIM设计关键共性技术研究

铁路工程站前、站后各专业在开展BIM设计研发工作中存在研发进度不均衡、基础功能重复开发、应用标准不统一等问题,针对铁路工程BIM设计的基础、共性技术进行研究,并提出完成相关API库与程序开发的技术方案。通过对铁路线路空间位置计算API库、基于线路中线的BIM模型构件布设与拼装、基于最小设计单元的专业结构树、BIM模型构件非几何信息添加、BIM模型剖切5项关键共性技术的研究,以Bentley平台为依托,采用C++/CLI混编和WebService技术,构建铁路线路空间位置计算API库与通用函数库,以最小设计单元的方式建立了专业结构树,利用.NET API二次开发接口,研发了铁路工程BIM设计辅助工具。该API库已在专业BIM设计系统研发中进行了集成与调用,辅助工具已在BIM设计中进行了应用。应用表明,该技术方案可提高铁路线路相关功能的研发效率,具有一定参考借鉴意义。     

基于BIM技术的铁路数字化设计与应用

阐述基于BIM技术的铁路数字化设计工作主要内容,包括三维数字设计平台选择、设计标准建立、构件库建立、协同设计平台搭建和管理、各专业BIM设计与模型分析应用等.数字化设计和交付是实现铁路数字化和智能化的重要内容,BIM技术与铁路融合后形成铁路数字化设计的成套理论和技术体系,对提高铁路工程信息化管理水平、提高设计质量和效益...     

装配式车站结构纵向张拉力影响因素及控制研究

装配式车站先后在长春、青岛、深圳等地得到了广泛应用,装配式车站的接缝宽度是决定其拼装质量及防水效果的重要因素。为了进一步提高装配式车站的拼装质量,更好地控制装配式车站的接缝宽度,以深圳地铁装配式车站设计方案为例,重点分析影响装配式车站纵向张拉力的影响因素及控制方法。分析结果表明：影响装配式车站纵向张拉力的因素主要有张拉点位的布置、弹性密封垫橡胶材料的硬度、构件与接触体的摩擦力以及张拉过程中构件的施工姿态。橡胶密封垫的硬度是纵向张拉力的主要影响因素,应根据橡胶密封垫的硬度采用不同的张拉力控制值,以达到接缝要求的控制宽度;纵向张拉点位对橡胶密封垫的压紧均匀程度影响较大,在长大构件中纵向张拉点位间距在4.3～6 m之间,可有效控制沿纵向长度方向密封垫的压缩量差在1 mm以内;侧墙构件以及拱顶构件在吊具没有完全卸载的情况下张拉,可有效减少构件平动对接触防水密封垫的影响,同时有利于构件张拉到位;通过对施工现场纵向张拉力的监测,每环的张拉力并非定值,多分布于295～310kN,侧墙、顶板构件的张拉力略大于底板构件的张拉力。     

铁路信号运维阶段BIM模型交付及数据标准研究

为提高铁路信号专业设计建设期数据的应用价值,解决各级信号系统间数据共享标准不一的问题,建立以BIM技术为支撑的铁路信号专业运维管理模式,研究基于模型的数据交付和管理方案.首先,根据信号专业系统性运维特点,讨论模型竣工交付原则,提出专业-工程单元-系统-设备四级模型结构树构建方法和室内室外分类的模型命名规则,并分析运维模...     

基于BIM模型的铁路雨棚钢结构健康监测数据模型研究

结构健康监测是保障重大工程结构安全的重要技术,针对铁路站台雨棚钢结构监测过程中出现的站台模型和监测信息数据庞大的问题,提出一种扩展的BIM模型,即在现有的BIM模型信息中以数据信息的唯一标识作为依据,扩展所需的动态监测数据信息,将各类检测数据进行有效整合。首先对系统总体架构进行设计,设计面向钢结构健康监测信息的BIM模型,对系统总体架构合计,再根据扩展的BIM模型和模型数据,应用扩展的BIM模型系统设计,开发了基于BIM模型的监测系统,实现了铁路站台雨棚的有效监测。     

基于IFC标准的城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据有效性检查

城市轨道交通BIM(建筑信息模型)数据的体量不断增长,数据的有效性成为各个阶段协同工作的关键要素之一。以IFC(Industry Foundation Classes)标准为基础,对实现城市轨道交通BIM数据的有效性检查进行分析。基于IFC标准架构对轨道交通BIM数据的完备表达,引入了模板匹配的检查方法,搭建了基于IFC标准的BIM数据有效性检查平台,实现了对城市轨道交通BIM中对象及属性信息的有效性检查。最后,通过实际工程案例测试验证该方法的可行性。     

基于建筑信息模型技术的地铁建设期设备管理平台研究

研究了地铁项目针对建设周期内基于BIM(建筑信息模型)技术应用的设备管理平台的开发路线。分析了该平台的开发需求,介绍了该平台的业务流程架构;阐述了BIM可视化及设备模型与数据分离处理的工作原理和流程,介绍了设备ID及二维码以及云架构和云计算的应用;描述了该平台的主要功能模块设计。该平台的开发融合了BIM和信息技术的应用,通过设备管理平台对地铁设备的采购、到货、验货、安装、调试、验收进行全过程可视化的跟踪管理和资料记录,在交付运营时形成设备完整的BIM模型和关联设备履历数据,可用于地铁运营的设备资产管理。     

装配式隧道仰拱拼装技术研究及装备研制

装配化施工是建筑行业的重要发展方向,本文以高速铁路隧道为研究对象,对装配式仰拱施工工艺进行研究。结合钻爆法隧道施工工艺,分析仰拱拼装对掌子面掘进的影响,提出仰拱拼装工艺及配套装备总体方案。针对施工过程中对施工质量、施工效率有重大影响的环节和因素,提出不同的解决方案与工艺措施。根据施工工艺,以满足各种施工工况为目的,考虑与现有施工装备的配合,完成仰拱拼装装备的研制。试验结果表明,该设备实现了仰拱拼装所需各项功能,能够快速有效地实现钻爆法隧道装配式仰拱拼装施工,对于隧道仰拱的装配化施工具有重要意义。     

基于欧特克平台的铁路路基BIM设计技术研究

铁路路基BIM设计与地形结合较为严密,路基BIM模型不规则结构较多,批量建模困难,路基附属结构设计与地质参数关联性较强,与各专业模型信息交换较多,协同设计难度大,路基专业已经成为铁路BIM设计较难突破的专业。依托银西高铁BIM试点项目,选择欧特克平台进行铁路路基BIM设计实践,探索并验证铁路路基BIM设计技术路线,通过对路基本体模型的创建、路基附属结构模型的拼装、区间路基排水设计等方面的应用,探讨该平台对于铁路路基BIM设计的适用性,对铁路路基BIM设计的重难点问题进行分析。研究结果表明:需要对欧特克平台相关软件进行二次研发,才能解决路基BIM设计中的重难点问题,在快速建模、协同设计、信息利用、出图及工程数量计算等方面取得突破,提高铁路路基BIM设计应用水平。     

基于数据融合的城市轨道交通规划理论研究——BIM与GIS一体化研究综述

大数据与信息化给城市和轨道交通领域带来了更多机会和挑战,不同来源信息数据的整合需要跨尺度理论、综合化技术手段及跨平台分析方法。轨道交通领域需要跨部门、多专业协作,而数据融合技术为城市轨道交通与城市空间协同性差、相关专业之间存在技术壁垒等问题提供解决途径,并为城市轨道交通规划中二维信息向三维信息的转变搭建技术平台。针对当前轨道交通领域信息化趋势及信息集成的需求,通过建立比较框架,探讨在数据融合环境中,打通城市国土空间规划、城市轨道交通线网规划及车站建筑设计等阶段,建筑信息模型(buildinginformationmodeling,BIM)与地理信息系统(geographicinformationsystem,GIS)一体化平台在数据支撑规划设计中的应用。从CAD、GIS以及规划支持系统(planningsupportsystems,PSS)3个不同阶段综述规划信息平台的发展,探讨每个阶段针对轨道交通一体化的技术特征、进步和局限。通过对理论趋势、城市规划与城市轨道交通发展需求和相关技术现状等方面的研究,显示城市规划与城市轨道交通领域的技术平台和数据标准均呈现出整合化特征。针对城市轨道交通领域整合的发展趋势与数据融合需求,提出BIM和GIS软件平台及数据标准的集成,是城市轨道交通科学化、智慧化发展的技术关键,也是大数据时代实现轨道交通与城市协同发展的重要支撑。     

基于BIM技术的全自动驾驶地铁车辆基地设计研究

地铁车辆基地设计具有工程体量庞大、专业众多、接口复杂的特点,采用传统设计手段容易出现设计缺陷及碰撞问题.为提高设计质量,以抓马山车辆基地工程为依托,对BIM技术在地铁车辆基地工程中的应用进行探索.运用Autodesk公司软件及自主开发的多种BIM设计工具等软件,完成了所涉及的15个专业内容BIM设计工作.通过建立族库、各专业BIM设计、模型整合的流程,完成整个车辆基地BIM模型构建,同时实现设计方案比选、工程量统计、碰撞检测、BIM+VR展示等应用,为提高设计质量提供有力保障.     

基于BIM技术的铁路隧道正向设计研究

以Bentley平台和二次开发软件为技术支持,对基于BIM技术的铁路隧道正向设计进行研究:结合新版软件功能,从项目创建、流程管理、参数化设计、三维建模、工程量统计等方面出发,总结BIM正向设计在可视化、参数化设计、信息化管理、结合地形设计等方面具有的优势;另一方面,BIM技术还存在部分构件建模过程复杂、二次开发软件不足、出图功能欠缺、参数化数字化设计不完善、审核难度大等问题。通过本次研究,进一步优化了铁路隧道BIM正向设计流程,为在隧道专业中推广BIM正向设计积累了宝贵的经验。     

基于BIM技术的铁路工程正向设计方法研究

铁路工程BIM设计相比建筑工程具有涉及专业多、专业接口复杂、与地形地质关系密切的特点。在现阶段,由于专业间BIM资源不能很好地相互利用,铁路工程BIM仍以单专业翻模为主,各专业开展BIM正向设计困难。对此情况,选取银西高铁项目为研究试点,以本特利平台系列软件为基础,按照铁路工程设计一般流程,探索研究基于BIM技术的铁路工程正向设计技术路线。提出一种铁路工程BIM设计协同管理和正向设计方法,并对铁路BIM标准进行初步应用,为今后开展铁路工程全专业BIM设计提供借鉴。