铁路勘察设计单位在隧道、桥梁等站前工程方面逐步突破了利用BIM技术进行正向设计,但在铁路站后工程方面仍是空白。铁路站场作为铁路工程领域最具代表性的大型综合性站后工程,其BIM正向设计极其复杂,而场坪作为站场工程设计的基础,对其进行BIM正向设计研究是铁路站场实现数字化三维设计的首要任务。
目前,国内外铁路站场场坪设计多采用传统的二维设计模式,尽管个别勘察设计单位借鉴公路停车场地设计方法实现了场坪的三维建模,但几乎均是在二维图纸的基础上进行建模工作,这与正向设计原则严重不符。
以某铁路站场场坪工程BIM正向设计为出发点,越行站场坪为研究对象,以全新的三维设计手段,在三维空间中以三维地形模型和三维线路模型为设计基础,辅以参数化横断面设计与分段里程横断面参数控制的方式。按照不同阶段的需求,利用Bentley-ORD软件自身的功能和对其二次开发的工具,设计出具备全面工程属性且土、石方量可实时计算的三维场坪BIM模型,避免了二维设计中因高程不直观造成的设计错误和工程信息不明显造成图纸会审时的误会,并且以三维空间的角度进行计算统计场坪的土、石方工程量,增加了设计数据的可靠性。
站场场坪BlM设计
站场BlM设计流程
铁路站场BIM设计基于Bentley-ORD工具与二次开发正向设计软件实现,主要包括输入数据准备、场坪区域划分、参数化模板创建、模板关键点参数表创建、边缘排水系统设计、场内排水系统设计、工程属性标准定义、工程土石方量计算统计等。设计前期,利用BIM工具生成符合场坪设计要求的地形和线路三维模型作为场坪三维设计的基础环境,依照铁路BIM联盟发布的IFC/ IFD编码标准创建EC Schema 文件,并用设计工具按场坪划分的区域设计并创建整个场坪区间的参数化断面模板,再结合设计要求与里程信息完成每个模板在不同里程下关键点的参数表。在建模时,利用前期的基础环境、模板和参数表完成场坪区间的路基、坡面、边缘排水沟及场内排水系统等设计建模,并利用二次开发的工具进行工程属性附加和土石方量计算。设计人员以计算结果为参考对场坪模型进行深化设计,最终生成最佳方案场坪模型、图纸、工程土石方量表,为其余站后专业提供设计基础。铁路站场场坪BIM正向设计流程如下图所示。
铁路站场场坪BIM正向设计流程
数据输入
地形模型输入
线路模型输入
场坪廊道模板与参数控制界面
场坪BlM三维设计实现
站场场坪的类型与内容
场坪工程区间示意
两端过渡区场坪断面
中间场平参数化断面
场坪3号断面模板参数表
场坪区域的全部模型
铁路站场场坪工程信息附加
《铁路工程信息模型交付精度标准》指出,铁路工程信息模型的模型单元信息深度应与模型精度规定的相应等级对应,充分、准确地表达该模型单元在相应设计阶段的所有必需工程信息,满足各阶段的使用需求。
站场场坪工程不同阶段的模型精度与信息深度
工作界面与越行站场坪工程信息附加结果
总结
以改善铁路站场场坪工程传统二维设计中存在的弊端和实现铁路站场场坪工程的BIM正向设计为出发点,以某越行站场坪为研究对象,基于三维设计思路将地形和线路数据库作为设计输入,建立由三维地形和线路构成的场坪三维设计环境。 基于Bentley-ORD开发了场坪参数化横断面设计工具、横断面关键点参数表制作工具、场坪内纵横排水系统设计工具、场坪土石方量实时计算工具和场坪工程信息添加工具一系列场坪正向设计工具,并利用平台与该系列工具完成了某场坪BIM正向设计。 综合研究分析, 得出如下结论。
(1)三维场坪设计环境提高了场地设计的空间可观性,避免了因高程造成的设计干涉。
(2)横断面关键点参数表按里程控制参数化断面的几何形状,显著提高了场坪的三维设计效率与准确性,并实现了场坪与地形的完美融合,避免了人为因素导致的设计错误。
(3)场坪土石方量计算工具与工程信息添加工具,可以实时统计工程挖、填方量和高效添加模型全部工程属性,为后续专业开展设计工作提供了数据基础和信息基础。
(4)采用场坪BIM设计方法,使全设计过程均处于三维环境中,很大程度推动了铁路站场场坪数字化三维正向设计。
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道桥BIM应用
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只看楼主 我来说两句 抢板凳非常好的内容,基于B类软件的介绍还是比较少的,当前应用B类软件的也不太多,因此更需要专业人员给分享让更多人了解和学习,谢谢
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