一种利用bim实现钢桁拱桥快速建模的方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁建筑领域，具体而言，涉及一种利用BIM实现钢桁拱桥快速建模的方法及装置。
【背景技术】
[0002]随着桥梁建设技术的不断发展，大跨度桥梁正以日新月异的态势快速涌现，而钢桁拱桥因其比预应力砼桥有着更好的跨域能力而被广泛采用。
[0003]钢桁拱桥的架设方法有多种，其施工方法的选择，不仅要考虑桥梁形式、跨度、宽度，桥位处于的水文、地质、地形等条件，还要考虑交通、设备、工期及造价等因素。
[0004]相关技术中，架设钢桁拱桥的一般方法为:根据桥梁待建立位置的地形地貌以及桥梁的功能要求，设计桥梁图纸；之后根据桥梁图纸在桥梁待建立位置上建设桥梁。
[0005]相关技术中，设计人员设计出的桥梁图纸一般为二维图纸，图纸中各种线条的长短、比例等人工设置，很容易出现数据错误，而二维图纸的平面展示中很难发现桥梁设计中的数据错误，难以为桥梁施工提供准确的数据支持，为桥梁施工带来不便。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种利用BIM实现钢桁拱桥快速建模的方法及装置，通过搭建钢桁拱桥模型，实现对钢桁拱桥中数据的校验，以提高为桥梁施工提供的数据的准确性。
[0007]第一方面，本发明实施例提供了一种利用BM实现钢桁拱桥快速建模的方法，包括:根据钢桁拱桥的二维图纸构建所述钢桁拱桥的骨架模型；在所述骨架模型上，采用预先构建的BIM知识库和树形结构分层设置所述钢桁拱桥的基本零件；所述基本零件包括:所述钢桁拱桥的主拱圈使用的零件、所述钢桁拱桥的拱上立柱使用的零件，以及所述钢桁拱桥的交界墩、引桥和拱座使用的零件；通过各个零件的功能参数建立各零件间的关联关系，得到BM模型。
[0008]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，根据钢桁拱桥的二维图纸构建所述钢桁拱桥的骨架模型包括:根据所述二维图纸构建所述钢桁拱桥的桥梁总体数据结构；根据所述桥梁总体数据结构建立所述钢桁拱桥的总骨架模型；在总骨架模型中逐一完善各个子骨架模型。
[0009]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，根据所述桥梁总体数据结构建立所述钢桁拱桥的总骨架模型包括:根据所述桥梁总体数据结构划分所述钢桁拱桥的总骨架的各组成部分的控制点；建立各个控制点间节段的文档模板实例、桥塔文档模板实例、斜拉索实例、辅助墩及交界墩实例。
[0010]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，在总骨架模型中逐一完善各个子骨架模型包括:确定当前子骨架的类型，所述子骨架的类型包括:上桥面骨架、横联骨架、下平联骨架和主桁骨架；当所述当前子骨架的类型为上桥面骨架时，确定所述上桥面骨架对应的模型中的元素包括:u肋定位线和U肋特征模板实例、各横梁定位线和各横梁特征模板实例、桥面板定位线和桥面板特征模板实例；当所述当前子骨架的类型为横联骨架时，确定所述横联骨架对应的模型中的元素包括:所述横联骨架的各杆件的定位线和文档模板实例；当所述当前子骨架的类型为下平联骨架时，确定所述下平联骨架对应的模型中的元素包括:所述下平联骨架的各杆件的定位线和文档模板实例；当所述当前子骨架的类型为主桁骨架时，确定所述主桁骨架对应的模型中的元素包括:所述主桁骨架的各杆件的定位线和文档模板实例；按照确定的所述元素构建所述当前子骨架对应的模型。
[0011]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述BIM知识库包括:与所述钢桁拱桥的施工关联的标准件库、桥梁模板库、施工设备库、场地布置库、工艺流程库、人体模型库、外部程序及脚本库和备用资源库；所述BIM知识库的构建方式如下:按照所述钢桁拱桥的项目要求设定BM模型的深度；设定所述BM模型中应用的内容的命名规则、分类方法、数据格式、属性信息、版本及存储方式。
[0012]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，通过各个零件的功能参数建立各零件间的关联关系包括:通过各个零件的功能参数确定各个零件组成的关键平面和关键点；按照确定的所述关键平面和所述关键点绘制所述钢桁拱桥的轮廓，其中，绘制的所述关键平面和所述关键点的文件保存于所述BIM知识库的桥梁模板库中，各个零件分别对应有一个板件。
[0013]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括:采用CATIA 二次开发技术，按照预先定义的切割方式和切割间距将所述BM模型切割为多个施工子模型。
[0014]第二方面，本发明实施例还提供了一种利用BIM实现钢桁拱桥快速建模的装置，包括:骨架模型建立模块，用于根据钢桁拱桥的二维图纸构建所述钢桁拱桥的骨架模型；基本零件设置模块，用于在所述骨架模型上，采用预先构建的BIM知识库和树形结构分层设置所述钢桁拱桥的基本零件；所述基本零件包括:所述钢桁拱桥的主拱圈使用的零件、所述钢桁拱桥的拱上立柱使用的零件，以及所述钢桁拱桥的交界墩、引桥和拱座使用的零件；BIM模型生成模块，用于通过各个零件的功能参数建立各零件间的关联关系，得到BM模型。
[0015]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，骨架模型建立模块包括:数据结构构建单元，用于根据所述二维图纸构建所述钢桁拱桥的桥梁总体数据结构；总骨架模型建立单元，用于根据所述桥梁总体数据结构建立所述钢桁拱桥的总骨架模型；子骨架模型建立单元，用于在总骨架模型中逐一完善各个子骨架模型。
[0016]结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，该装置还包括:切割模块，用于采用CATIA 二次开发技术，按照预先定义的切割方式和切割间距将所述BM模型切割为多个施工子模型。
[0017]本发明实施例提供的钢桁拱桥建模方法，根据二维图纸构建钢桁拱桥的BIM模型，该BIM模型能够直观立体的体现桥梁数据之间的关联关系，根据桥梁数据之间的关联关系发现桥梁设计中存在的问题，从而实现对钢桁拱桥中数据的校验，确保桥梁数据的准确性，为钢桁拱桥建设提供更为准确的数据支持。
[0018]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1示出了本发明实施例中利用BIM实现钢桁拱桥快速建模的方法的流程图；
[0021]图2示出了本发明实施例中BIM知识库中数据内容的一种命名规则；
[0022]图3示出了本发明实施例中纳界河特大桥的模型结构示意图；
[0023]图4示出了本发明实施例中构建钢桁拱桥模型的思路示意图；
[0024]图5示出了本发明实施例中建立桥梁总骨架模型的示意图；
[0025]图6示出了本发明实施例中建立标准节段模型的示意图；
[0026]图7示出了本发明实施例中建立拱圈标准节段的示意图；
[0027]图8示出了本发明实施例中弦杆模型的示意图；
[0028]图9示出了本发明实施例中零件编号结构示意图；