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BIM技术在公路设计中的应用

日期: 2017-02-21
浏览次数: 28

    【摘要】BIM应用范围很广,可用于房屋建筑、地铁、公路、水坝等。公路工程中实现BIM的主要是AutoCAD Civil 3D软件。公路设计中的应用AutoCAD Civil 3D无论从设计三维可视化,还是造价控制、运营维护等方面都有其突出的优势。 
中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-6184316.htm
  【关键词】BIM;公路设计;Civil 3D软件;三维可视化 
  Application of BIM Technique in Highway Design
  Wang Juan
  (Chengdu Normal University,College of Physics and Engineering Chengdu Sichuan 611130)
  【Abstract】BIM has a wide range of applications, and BIM can be used for housing construction, subway, highway, dam etc.The main software realizing BIM in highway engineering is AutoCAD Civil 3D. Highway design using AutoCAD Civil 3Dhas its outstanding advantages for the 3D visualization design, operation and maintenance, and cost control.
  【Key words】BIM;Highway design;Civil 3D software;3D visualization
  BIM是Building Information Modeling的简称,中文为“建筑信息模型”,是以三维数字技术为基础,集成了建筑设计、建造、运维等项目全过程各种相关信息的工程数据模型。BIM的概念和过程已经存在将近40年了,但直到2002年创立Revit软件的公司被欧特克公司收购后,BIM才被应用于商业产品中。 
  BIM可通过一系列的软件实现,像Autodesk公司的Revit软件,还有Bentley公司、NemetscheckGraphisoft等公司的软件。BIM技术目前在北美、北欧、香港、新加坡等国已经应用很广泛,如美国2012年应用BIM技术的建筑占71%,我国BIM技术主要在一线城市使用,其他城市则还用的较少。BIM应用范围很广,房屋建筑、地铁、公路、水坝等都可以用它。目前BIM技术在我国上海、北京、广州等一线城市的房屋建筑领域正迅速发展,越来越多的人开始使用BIM、学习BIM技术,而公路工程中对BIM的应用则起步较晚。 
  公路工程中实现BIM的主要软件是AutoCAD Civil 3D。Civil 3D是欧特克公司推出的基于BIM的基础设施解决方案软件产品,该产品组合包括基础建设规划、设计、建设和管理软件。2011年美国加利福尼亚运输局将AutoCAD Civil 3D定义为全州道路和高速公路设计项目专用软件。 
  我国公路、道路工程设计中目前使用的软件有纬地、鸿业等,相比纬地等软件,Civil 3D在很多方面有其突出的优势:如界面更加友好,信息更方便传递和存储,设计三维可视化,有利于造价控制和后期运营管理维护等。 
  功能强大,信息量大:AutoCAD Civil 3D可根据测量数据、电子地形图等方面的信息创建三维仿真地形曲面,设计路线的走向、创建三维仿真道路模型、创建横断面图、纵断面图、设计检查、设计边坡、计算土石方工程量进行土石方调配、设计道路交叉口、设计场地等。其中Civil 3D可以就一条路线的中心线、左边界线、右边界线同时在一副图中创建纵断面图,如图1所示,实现纵断面设计时考虑横断面,这大大优化了公路线路设计工作。 
  使用Civil 3D设计的与地形图和路线动态相关的管网其模型在设计和施工过程积累了大量重要信息,在运营期间将为管理、维护、改建等起到巨大的作用。 
  界面友好,可视化程度高:不论是地形曲面还是道路本身都是以三维形式创建的模型,所以可视化程度大大提高,如采用不同颜色显示不同标高的地面将使整个区域哪里低哪里高一目了然如图2所示,即使不懂专业公路设计知识的客户也可以参与设计方案讨论,看懂以三维形式展现的设计路线成果(包括路线平面形状、边坡坡度、超高和纵坡设置成果都可以形象直观的展示给客户)。 
  轻松处理变更和评审:由于模型具有动态关联的特性,变更时可轻松实现数据和模型更新,模型和图纸之间又智能关联,这就提高了图纸的一致性。工程设计评审通常涉及到非CAD使用者、但同时又是对项目非常重要的团队成员,可以利用Civil 3D的可视化来让整个团队的人员参与设计评审。 
  多领域协作:道路工程师可以将纵断面、路线和曲面等信息直接传送给结构工程师,以便其在软件中利用已有的道路设计相关数据信息,设计桥梁、涵洞和其他交通结构物。道路信息还可以与房屋建筑模型通过不同软件之间交互操作,导入同一个模型文件中,增强三维视图的真实效果。 
  AutoCAD Civil 3D在中国已开发有扩展包,符合国内的设计习惯样式和规范需求。实现BIM的AutoCAD Civil 3D等一系列软件以其独特的优势势必逐渐融入土建工程各领域,提高建筑业的生产效率,更加节约成本,适应信息化时代高速发展的脚步。 
  参考文献 
  [1] 郭洪江,浅议BIM在公路设计中的应用[J].黑龙江交通科技,2011,(9):315. 
  [2] 任耀等,AutoCAD Civil 3D 2013应用宝典[M].同济大学出版社,2013.

      原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-6184316.htm


师资力量 / Teacher
发布时间: 2018 - 09 - 27
交通运输部关于印发《公路养护工程管理办法》的通知各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅(局、委):   为进一步加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量和效益,部对《公路养护工程管理办法》(交公路发〔2001〕327号)进行了修订,现印发给你们,请认真遵照执行。交通运输部 2018年3月2日  (此件公开发布)公路养护工程管理办法第一章 总 则  第一条 为加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量与效益,根据《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》《收费公路管理条例》等法律、行政法规,制定本办法。   第二条 本办法所规定的公路养护工程是指在一段时间内集中实施并按照项目进行管理的公路养护作业,不包括日常养护和公路改扩建工作。   第三条 本办法适用于国道、省道的养护工程管理工作。县道、乡道、村道和专用公路的养护工程管理可参照执行。   第四条 养护工程应当遵循决策科学、管理规范、技术先进、优质高效、绿色安全的原则。   第五条 养护工程管理工作实行统一领导、分级负责。   交通运输部负责全国养护工程管理工作的指导和监督。   地方各级交通运输主管部门或公路管理机构,依据省级人民政府确定的对国道和省道的管理职责,主管本行政区域内的养护工程管理工作。   第六条 公路经营管理单位和从事公路养护作业的单位应当根据交通运输主管部门或公路管理机构提出的养护管理目标,按照标准规范、有关规定及本办法要求组织实施养护工程,并接受其指导和监督。   第七条 各级交通运输主管部门、公路管理机构和公路经营管理单位应当筹措必要的资金用于养护工程,确保公路保持良好技术状况。   非收费公路养护工程资金以财政保障为主,主要通过各级财政资金解决。收费公路养护工程资金主要从车辆通行费中解决。   第八条 养护工程资金使用范围包括公路技术状况检测与评定、养护决策咨询、养护...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】桥梁桥面的施工质量,是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层作为桥梁系的一部分,相对于桥梁其他部分它直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。本文主要就桥梁桥面铺装病害及防治措施进行了分析,以供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6894584.htm  【关键词】桥梁;桥面铺装;病害;控制措施   1、桥面铺装的破坏形式   沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。   设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。   2、桥面铺装层病害分析   2.1 结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在备等级公路中运用了几十年。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。...
发布时间: 2017 - 04 - 27
摘 要:目前,随着我国现代化建设事业的蓬勃发展,桥梁使用年限的增长,以及交通荷载的增加,桥梁检测已成为重中之中,该技术是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节协调配合才能达到一个有效的效果,本文主要介绍了几种无损检测技术的概念、原理和特点,并通过实例进行无损检测的应用说明,为工程人员提供参考信息。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3198511.htm  关键词:检测;桥梁;工程    传统的方法是对公路桥梁随机选点,钻孔取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的工程参数。这种方法的局限性表现为以下几个方面:  a)因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性;  b)由于检测点有限,覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段反而被漏检,从而埋下质量隐患;  c)虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成破坏,且修补时费时费力。  无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。  桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。在公路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。  在一些情况下,与侵入检测相比,无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】交通情况的复杂让交通事故频发,其中超高车辆与桥梁上部结构的碰撞更是频繁发生,不仅对桥梁结构安全性产生较大威胁,同时对交通运行也有一定影响。目前我国关于对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算的研究不仅存在数量上的不足,在研究深度上也存在一定不足,为此,本文将研究的重点放在超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算方面,了解超高车辆在撞击到桥梁上部结构的破坏模式与荷载,从而对后期的防护有一定指导意义。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7030491.htm  【关键词】超高车辆-桥梁上部结构碰撞;破坏模式;荷载计算   引言   近几年,我国城市立体交通的发展越来越迅速,导致超高车辆碰撞桥梁上部结构的事故也越来越多。2008年在我国成渝高速公路,一辆超高货车强行通过一座正在建的跨线公路桥时将桥梁的主轴直接撞歪,直接导致前两个月的施工作废,金额损伤近百万元,其中还未包括对社会的影响。不仅是在我国,在发达国家这种超高车辆撞击桥梁上部结构的事件也频频发生。可以看出,导致桥梁损坏的主要原因就是受到超高车辆的撞击。对其破坏模式与荷载计算进行分析,从而对优化桥梁上部结构具有一定重要意义。   1.超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式   (1)破坏类型:通过对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的事故调查与有限元仿真分析发现,其出现的破坏模式可以分为两种,一种是局部性破坏,另一种则是整体性破坏。局部性破坏是桥梁上部结构受到局部冲剪作用引起的损坏[1]。如果是钢筋混凝土T梁桥,这种局部破坏的程度将会更加明显,整个碰撞区域不仅会出现开裂、崩落,钢筋屈服,甚至整个腹板―面板交界处的混凝土出现纵向开裂。如果是T型钢梁桥,局部破坏也会十分明显,会产生严重的塑性变形。如果是钢箱梁桥,破坏形式表现为钢材屈服。...
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