基于Revit输出设计成果的连续梁桥BIM正向设计系统研究

作     者：陈旭阳 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孙永明

授予年度：2021年

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：预应力混凝土连续梁桥 正向设计 BIM Revit二次开发 信息交互 

摘      要：桥梁设计质量对工程全生命周期影响重大,现有设计方式有待提高效率,解放生产力。BIM技术的应用丰富了设计成果交付形式,体现了土木行业迈入信息化的发展趋势,但同时也有待提高应用效率。目前行业内存在通过二维图纸“翻模设计的“逆向过程,为改变这一现状,业内提出了BIM正向设计概念。然而对于这一概念的定义与实现方式仍未有定论。因此,本文主要围绕预应力混凝土连续梁桥这一桥型为研究对象,对BIM正向设计的概念以及应用价值进行了深入研究,论述BIM正向设计系统如何实现并加以应用,并着重阐述了桥梁信息模型在Revit平台的表达,为目前桥梁设计方式的优化提供参考。具体研究内容如下:首先,通过分析国内桥梁设计方式的弊端,以及对国内外桥梁正向设计工具进行的对比研究,明确了正向设计的内容与特点在于流畅的设计流程、便捷的自动化设计以及设计成果多平台的同步表达。提出由核心数据+算法形成的桥梁信息模型,以之为核心,结合IFC数据格式,探讨了多平台实现信息交互的正向设计解决方案。提出了以Revit、Midas为设计成果表达的正向设计架构。其次,基于正向设计的特点进行BIM正向设计系统的开发。以核心数据为设计参数、自动化设计算法为内核提供桥梁信息模型。设计方案的优化、调整均基于核心数据。通过开发内嵌于Revit的WPF用户界面实现符合设计习惯的设计流程。以Revit和Midas为例,对不同平台进行二次开发,实现围绕核心数据进行多平台设计成果的表达。最后,基于桥梁信息模型进行编程实现Revit平台设计成果的表达。以连续梁桥为研究对象,实现基于核心数据中少量参数,以及编程算法补充的设计数据,利用Revit API进行二次开发,可调用体量族自动建立任意变截面直腹板混凝土箱梁模型。编程通用的钢束线型计算函数、格式输出函数,自动生成带有平弯竖弯的预应力钢束空间曲线模型。实现基于三维模型进行细部构造的正向出图、工程量统计表的输出。并以一座预应力混凝土连续梁桥为实例,应用BIM正向设计系统完成全过程的设计,并输出设计成果,验证该系统的可行性、有效性以及对设计方式的优化作用。