一种基于BIM技术的桥梁施工方法及系统

一种基于bim技术的桥梁施工方法及系统
技术领域
1.本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种基于bim技术的桥梁施工方法及系统。


背景技术：

2.桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物；bim是建筑学、工程学及土木工程的新工具，它是来形容那些以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设计。
3.bim技术在国外起步相对较早，应用比较广泛，日趋成熟。国外研究将bim技术应用于建筑工程的荷载分析、图纸审核、施工管理、设备维护等领域，也对国内bim的研究奠定了基础。
4.准确地创建桥梁结构的三维信息化数字模型，是在公路建设项目中应用bim(building information modeling)技术的基础。但目前主流的bim核心建模软件在公路建设领域的应用并不理想，有的欠缺针对桥梁bim模型的建模工具，有的学习与使用成本较高。在现有的三大建模软件品牌中，revit软件因其学习与使用成本相对较低而得到广泛应用。
5.但是目前的技术仅仅通过单一软件进行建模，且建模的精度不足，导致最终施工效果不佳。


技术实现要素：

6.为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于bim技术的桥梁施工方法及系统。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种基于bim技术的桥梁施工方法，包括：获取实际的桥梁及附属设施的基础信息；根据所述基础信息构建桥梁模型库和bim构件库；基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库和bim构件库建立三维可视化信息模型；基于所述三维可视化信息模型，采用navisworks进行碰撞检查，分析钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案；其中，所述基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库建立三维可视化信息模型，包括：制作参数化族；提取模型构件的定位信息；提取模型构件的参数信息；整理汇总模型构件的定位信息与参数信息，形成格式规范并且可供dynamo工具读
取的输入数据表格；在revit软件中运行dynamo工具进行可视化编程，调用参数化构件族，并读取所述输入数据表格，批量化调整构件族参数，搭建所述三维可视化信息模型。
8.优选地，所述获取实际的桥梁及附属设施的基础信息，包括：对所述桥梁及附属设施进行测绘，得到测绘数据；根据所述测绘数据确定基础数据；所述基础数据包括桥梁构件信息和构件连接信息。
9.优选地，还包括：根据三维可视化信息模型构建施工工艺模拟动画；采用lumion9.0对所述施工工艺模拟动画进行渲染漫游，得到真实效果视频。
10.优选地，所述根据三维可视化信息模型构建施工工艺模拟动画的软件为cinema 4d。
11.优选地，所述施工工艺模拟动画包括：0号块钢筋绑扎施工动画、预应力管道安装布置施工动画、混凝土浇筑及振捣施工动画、竖向预应力张拉施工动画、挂篮走行施工动画、托架安装与托架预压施工动画。
12.优选地，所述bim构件库包括：bim工艺视频库、bim资源库和bim桥梁数据库。
13.一种基于bim技术的桥梁施工系统，包括：信息获取模块，用于获取实际的桥梁及附属设施的基础信息；构建模块，用于根据所述基础信息构建桥梁模型库和bim构件库；模型建立模块，用于基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库和bim构件库建立三维可视化信息模型；分析模块，用于基于所述三维可视化信息模型，采用navisworks进行碰撞检查，分析钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案；其中，所述模型建立模块包括：制作单元，用于制作参数化族；定位提取单元，用于提取模型构件的定位信息；参数提取单元，用于提取模型构件的参数信息；表格制备单元，用于整理汇总模型构件的定位信息与参数信息，形成格式规范并且可供dynamo工具读取的输入数据表格；可视化单元，用于在revit软件中运行dynamo工具进行可视化编程，调用参数化构件族，并读取所述输入数据表格，批量化调整构件族参数，搭建所述三维可视化信息模型。
14.优选地，所述信息获取模块具体包括：测绘单元，用于对所述桥梁及附属设施进行测绘，得到测绘数据；信息确定单元，用于根据所述测绘数据确定基础数据；所述基础数据包括桥梁构件信息和构件连接信息。
15.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种基于bim技术的桥梁施工方法及系统，包括：获取实际的桥梁及附属设施的基础信息；根据所述基础信息构建桥梁模型库和bim构件库；基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库和bim构件库建立三维可视化信息模
型；基于所述三维可视化信息模型，采用navisworks进行碰撞检查，分析钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案；其中，所述基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库建立三维可视化信息模型，包括：制作参数化族；提取模型构件的定位信息；提取模型构件的参数信息；整理汇总模型构件的定位信息与参数信息，形成格式规范并且可供dynamo工具读取的输入数据表格；在revit软件中运行dynamo工具进行可视化编程，调用参数化构件族，并读取所述输入数据表格，批量化调整构件族参数，搭建所述三维可视化信息模型。本发明能够通过bim技术的可虚拟建造特性，对施工工序、重难点施工工艺进行模拟优化，并通过dynamo可视化编程和revit参数化建模方法进行可视化编程，从而提高了搭建所述三维可视化信息模型的真实性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明实施例提供的方法流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
20.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤、过程、方法等没有限定于已列出的步骤，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤元。
21.本发明的目的是提供一种基于bim技术的桥梁施工方法及系统，能够通过bim技术的可虚拟建造特性，对施工工序、重难点施工工艺进行模拟优化，并通过dynamo可视化编程和revit参数化建模方法进行可视化编程，从而提高了搭建所述三维可视化信息模型的真实性。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.图1为本发明实施例提供的方法流程图，如图1所示，本发明提供了一种基于bim技术的桥梁施工方法，包括：
步骤100：获取实际的桥梁及附属设施的基础信息；步骤200：根据所述基础信息构建桥梁模型库和bim构件库；步骤300：基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库和bim构件库建立三维可视化信息模型；步骤400：基于所述三维可视化信息模型，采用navisworks进行碰撞检查，分析钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案；其中，所述步骤300具体包括：步骤301：制作参数化族；步骤302：提取模型构件的定位信息；步骤303：提取模型构件的参数信息；步骤304：整理汇总模型构件的定位信息与参数信息，形成格式规范并且可供dynamo工具读取的输入数据表格；步骤305：在revit软件中运行dynamo工具进行可视化编程，调用参数化构件族，并读取所述输入数据表格，批量化调整构件族参数，搭建所述三维可视化信息模型。
24.进一步地，本实施例中的步骤301具体包括：s3011，划分族构件：根据桥梁构件的功能与几何形状特征，将全部的桥梁构件划分为不同类型的族构件；s3012，选定族样板：根据族构件的几何特征与定位方式的不同，为不同类型的族构件选取对应的族样板用于制作族文件；s3013，制作轮廓族：添加尺寸标注参数控制参照平面的位置，通过将轮廓线与参照平面进行锁定的方式，实现族构件轮廓的几何尺寸的参数化；s3014，制作构件族：使用放样融合工具/空心放样融合工具将轮廓族导入，创建制作参数化构件族。
25.具体的，本实施例中的步骤305的实施方法具体为：使用data .importexcel方法，读取excel文件中的输入数据存入对应数组中；调用上述数组中的定位信息放置构件族；使用element.setparameterbyname方法，将已读取的实例参数数据赋值给已完成放置的构件族实例；赋值时将参数名与参数值设置为不同层级。
26.优选地，所述步骤100具体包括：对所述桥梁及附属设施进行测绘，得到测绘数据；根据所述测绘数据确定基础数据；所述基础数据包括桥梁构件信息和构件连接信息。
27.作为一种可选的实施方式，本实施例中利用revit软件以及其他辅助软件进行的三维模型的建立，统一族文件命名方式，完成族单元的创建，并对族单元进行分类存放，形成桥梁、预制箱梁族库、模型库。
28.进一步地，采用dynamo+revit的参数化建模方式，实现减少建模工作量、缩短建模花费的时间、提高模型的精细度、减少误差等目标。采用dynamo+revit的参数化建模方式，达到了统一控制桥墩模板的坡度与覆盖范围、参数化定位箱梁节段的空间位置、参数化控制节段截面形状以及统一控制预应力钢棒的定位与长度。实现减少建模工作量、缩短建模
时间、提高模型精细度、避免误差等目标。
29.优选地，还包括：步骤500：根据三维可视化信息模型构建施工工艺模拟动画；步骤600：采用lumion9.0对所述施工工艺模拟动画进行渲染漫游，得到真实效果视频。
30.优选地，所述步骤500的应用软件为cinema 4d。
31.优选地，所述施工工艺模拟动画包括：0号块钢筋绑扎施工动画、预应力管道安装布置施工动画、混凝土浇筑及振捣施工动画、竖向预应力张拉施工动画、挂篮走行施工动画、托架安装与托架预压施工动画。
32.优选地，所述bim构件库包括：bim工艺视频库、bim资源库和bim桥梁数据库。
33.具体的，本实施例在实施时，制定符合桥梁要求的bim构件库，方便项目使用时直接调用。
34.对应上述方法，本实施例还提供了一种基于bim技术的桥梁施工系统，包括：信息获取模块，用于获取实际的桥梁及附属设施的基础信息；构建模块，用于根据所述基础信息构建桥梁模型库和bim构件库；模型建立模块，用于基于dynamo可视化编程和revit参数化建模方法，根据所述桥梁模型库和bim构件库建立三维可视化信息模型；分析模块，用于基于所述三维可视化信息模型，采用navisworks进行碰撞检查，分析钢筋、预应力管道及混凝土浇筑通道与钢筋之间的碰撞，以确定施工优化指导方案；其中，所述模型建立模块包括：制作单元，用于制作参数化族；定位提取单元，用于提取模型构件的定位信息；参数提取单元，用于提取模型构件的参数信息；表格制备单元，用于整理汇总模型构件的定位信息与参数信息，形成格式规范并且可供dynamo工具读取的输入数据表格；可视化单元，用于在revit软件中运行dynamo工具进行可视化编程，调用所述参数化构件族，并读取所述输入数据表格，批量化调整构件族参数，搭建所述三维可视化信息模型。
35.优选地，所述信息获取模块具体包括：测绘单元，用于对所述桥梁及附属设施进行测绘，得到测绘数据；信息确定单元，用于根据所述测绘数据确定基础数据；所述基础数据包括桥梁构件信息和构件连接信息。
36.本发明的有益效果如下：本发明能够通过bim技术的可虚拟建造特性，对施工工序、重难点施工工艺进行模拟优化，并通过dynamo可视化编程和revit参数化建模方法进行可视化编程，从而提高了搭建所述三维可视化信息模型的真实性。
37.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说
明即可。
38.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。