BIM技術(shù)在高速鐵路設(shè)計中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在高速鐵路設(shè)計中的應(yīng)用中國中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司（簡稱“中鐵二院”），原名鐵道第二勘察設(shè)計院，成立于1952年9月。現(xiàn)隸屬于世界500強企業(yè)——中國鐵路工程集團有限公司。中鐵二院是全國大型綜合性勘察設(shè)計咨詢企業(yè)，公司持有勘察、設(shè)計、咨詢、監(jiān)理、環(huán)境評價等資質(zhì)證書和對外經(jīng)營資格證書四十多項，是全國首批獲得設(shè)計資質(zhì)綜合甲級的八家單位之一，也是國內(nèi)公路系統(tǒng)外首家獲得公路“四甲”資質(zhì)證書的單位。設(shè)有線路、軌道、地質(zhì)、路基、橋梁、隧道、站場、建筑、環(huán)保、通信、信號、電力、及航測等四十個專業(yè)。依托鐵路，目前業(yè)務(wù)已拓展到公路、城市軌道交通、市政工程、區(qū)域綜合規(guī)劃、輪渡碼頭、工程總承包、工程監(jiān)理、巖土工程施工、房地產(chǎn)、產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化、冶金礦山等各類領(lǐng)域。案例：西部某高速鐵路三維設(shè)計相關(guān)軟件及解決方案：AutodeskRevitArchitectureAutodeskRevitStructureAutodeskRevitMEPAutodeskNavisworksAutodeskEcotectAutodesk3dsMaxDesignAutoCADCivil3D客戶證言：AutodeskRevit作為HYPERLINK"/"BIM的重要技術(shù)支撐平臺，實現(xiàn)了設(shè)計成果的平立剖三維互動，提供了強大的“多任務(wù)”能力，對鐵路站房設(shè)計觀念和方法帶來了新的變革?！袊需F二院工程集團有限責(zé)任公司信息中心總工程師董鳳翔通過歐特克公司的三維設(shè)計軟件，讓業(yè)主能夠更加直觀生動地了解設(shè)計成果的最終形態(tài)，在匯報交流過程中，極大地減少了溝通障礙，得到了業(yè)主的高度認(rèn)可?！袊需F二院工程集團有限責(zé)任公司信息中心總工程師董鳳翔AutoCADCivil3D強大的參數(shù)化鐵路路基建模和動態(tài)更新的特性給我留下了深刻印象，它能夠幫助線路和路基專業(yè)設(shè)計人員高效率地完成設(shè)計工作?！袊需F二院工程集團有限責(zé)任公司交規(guī)院副總工程師胡光常通過在AutodeskRevitStructure中構(gòu)建自定義三維橋梁結(jié)構(gòu)族，創(chuàng)建中將結(jié)構(gòu)參數(shù)暴露給用戶靈活修改，給橋梁三維建模帶來了一種新思路，讓橋梁設(shè)計變更更加直觀、簡潔、高效。——中國中鐵二院工程集團有限責(zé)任公司橋梁專業(yè)工程師楊詠漪案例正文：HYPERLINK"/"BIM技術(shù)在高速鐵路設(shè)計中的應(yīng)用——西部某高速鐵路三維設(shè)計項目概況西部某高速鐵路項目設(shè)計時速250km/h，橫跨三省十一縣，正線長度約515km，其中特大橋14座，特長隧道180座，總橋隧長度約405km，橋隧比81%，線路跨越中國西南山區(qū)的崇山峻嶺，地形和地質(zhì)條件都非常復(fù)雜，設(shè)計和施工難度很大。中鐵二院將HYPERLINK"/"BIM技術(shù)應(yīng)用于站前多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，三維設(shè)計周期為2012年1月到6月。項目挑戰(zhàn)及解決方案作為一個高速鐵路項目，本項目面臨的挑戰(zhàn)包括：項目整體線路較長，在平面選線和路基橫斷面設(shè)計上的影響因素很多，工作量很大。與此同時，項目設(shè)計周期卻相對較短，只有大約6個月，與同等規(guī)模的項目相比，只占其50%。項目中的一大挑戰(zhàn)就是要在有限的項目設(shè)計周期內(nèi)完成多個方案的比選，并生成高質(zhì)量的橫斷面設(shè)計圖紙，且業(yè)主期望以更為直觀的方式獲取設(shè)計最終效果?；谝陨享椖刻魬?zhàn)，中鐵二院組建了一支BIM設(shè)計小組，將HYPERLINK"/"BIM技術(shù)應(yīng)用于該項目，從而實現(xiàn)了專業(yè)之間數(shù)據(jù)的協(xié)同與共享，提高工程設(shè)計質(zhì)量，為業(yè)主提供更為直觀的交付方式。朵BI歌M器技術(shù)在線路、菌路基協(xié)同設(shè)計顏的應(yīng)用雄本次三維設(shè)計叮首先運用基于么三誘維浩GI稈S低平臺的空間選透線系統(tǒng)，規(guī)劃皆鐵路的線路通曠道，為后續(xù)設(shè)波計研究奠定基脈礎(chǔ)。系統(tǒng)利用富三桌維耕GI喪S粱平臺，獲取地燙形高程數(shù)據(jù)、游影像數(shù)據(jù)及相制關(guān)地理信息，勁直接進行鐵路欄線路規(guī)劃設(shè)計攔，并進行方案鐘綜合展示、構(gòu)洪建沿線鐵路三貌維場景及線路式方案比選。寧圖述1攏旨進行線路交互盟式定萬線止鋒鋸修軌圖舞2憐巴設(shè)置縱斷面變構(gòu)坡點散圖凱3扭肥規(guī)劃車站、橋位梁和隧道的位爆置院在線路規(guī)劃完驚成后，設(shè)計人陸員將線路平、匙縱數(shù)據(jù)直接導(dǎo)最入衡AutoCA娘DCivi克lHYPERLINK"/print"螞3D便軟件，并根據(jù)禿初步選定的裝惡配，快速創(chuàng)建宵鐵路路基三維幟模型慕。季AutoCA模DCivi問lHYPERLINK"/print"很3D虧強大的參數(shù)化猛鐵路路基建模粒和動態(tài)更新的楚特性幫助線路難和路基專業(yè)設(shè)刺計人員高效率剝地完成了工作呆，通過對路線星平縱斷面的調(diào)擦整，可以實時飲地觀察到路基懼模型的更新和核土方量的變化均。燭圖讀4啞絲添加路基模型府生成三維路基依由于線路穿越杰山區(qū)，地形起旁伏很大，因此從橫斷面的變化炭也很多。在傳管統(tǒng)的設(shè)計手段遙下，這部分的閣工作通常需要彩花費大量時間腿和人力。一般抄來說余，瘡10k巨m辭的路基橫斷面林需要大湯約民5例天。利疼用路AutoCA谷DCivi喝l3謊D喊的智能路基橫釘斷面部件，如取條件判斷部件疾等組成的裝配圣可以很容易地干應(yīng)對橫斷面的駁變化。同時女在轉(zhuǎn)AutoCA策DCivi晌l3松D哥中的橫斷面圖駝紙和路基模型丸動態(tài)關(guān)聯(lián)，任若何對于線路平萍縱斷面和路基死裝配的修改，疾都可以實時精天確地反映到橫竹斷面圖紙上。早三維路基模型罵與橫斷面圖對這應(yīng)關(guān)除系撓汪根據(jù)三維路基昆模型自動生成激二維橫斷面圖炕這就使設(shè)計人悼員可以集中精烈力在設(shè)計本身系上。在本項目話中賭，叮160k評m起的鐵路路基設(shè)故計上，設(shè)計人財員花了大噸約滾1墨0火天時間來研究低橫斷面的坡度委、擋土墻和排殼水溝等細(xì)部問券題，而只用了填一小部分時間沸修訂圖紙?？稡I課M池技術(shù)在橋梁設(shè)授計的應(yīng)用烏在鐵路橋梁設(shè)奸計方面，設(shè)計造人員使桿用睛Autode搜skRev垂itStr蟻uctur續(xù)e完建立了大量的市參數(shù)化橋梁結(jié)站構(gòu)族庫，并定獸制了相關(guān)的視減圖樣板和明細(xì)掘表模板。根據(jù)言測繪、地質(zhì)、夫線路等基礎(chǔ)數(shù)咬據(jù)，設(shè)計人員卵利用參數(shù)化的探族庫，拼裝成鋤三維橋梁模型籌之后，便可快魚速得到二維圖蜓紙和混凝土工桐程量。同時，懂借游助傭Autode味skRev冤i答t怪的訓(xùn)AP鼠I炒，橋梁工程師火還開發(fā)出了橋準(zhǔn)梁下部結(jié)構(gòu)的懇參數(shù)化鋼筋配四置模塊，為每間一種不同類型糧的橋墩和橋臺解快速布置實體厘鋼筋，以便于民鋼筋圖的生成慣和鋼筋數(shù)量的插統(tǒng)計。奏圖暮7英顆三維剛架墩模驚型（參數(shù)集）另圖耽8假飄鋼架墩二三維江圖紙丸BI寒M鼓技術(shù)在車站設(shè)及計的應(yīng)用大在車站設(shè)計上迫，設(shè)計人員采司用了基炒于累BI德M液理念洪的綿Autode滑skRev杰i緣t掛系列軟件。在爪傳統(tǒng)工作方式裙下，不同專業(yè)牽之間的設(shè)計人果員采用二維平偏面圖進行交流恰，既不直觀又舍容易出現(xiàn)不協(xié)濕調(diào)的情況。而嗚設(shè)計中一個小桂小的專業(yè)間的希碰撞就有可能維在施工中帶來優(yōu)巨大的成本追飽加。在本項目閉的車站設(shè)計中載，設(shè)計人員使歲用藥Autode努skRev傍i國t昆的工作集和鏈狂接管理，將多科專業(yè)鉗的俘Autode老skRev溫i講t宅模型進行整合腎和沖突檢測。冊其中的一個車末站設(shè)計，總共意發(fā)現(xiàn)管道系統(tǒng)跟和結(jié)構(gòu)構(gòu)件之靜間差5紐處碰撞。根據(jù)輕碰撞結(jié)果，設(shè)嚇計人員重新進展行管線綜合，知在施工之前將咐錯誤避免，同燒時也為業(yè)主提罷供了更為直觀億的最終成果展進示手段。朝通橋過茫Autode典skRev漏i揪t曾軟件設(shè)計的車陸站三維模章型炭脖通過不同視角瞎對三維模型進仰行切割傳在完成設(shè)計之忠后，整個車站帶的模型被導(dǎo)參入玻Autode氣skNav服isWork倦s懂進行四維施工潮模擬，以便施釀工項目經(jīng)理和紙業(yè)主更好地了艱解項目建造過歷程和控制施工崗進度。誘圖常11繪對四維模擬施工獄一論累盛圖逆12番足四維模擬施工馳二鑰BI蠟M畜技術(shù)與成果展謊示計在展示交流方間面，一方面設(shè)毯計人員軌將努AutoCA曉DCivi章l3替D萬創(chuàng)建的三維鐵同路路基模型和勿地形通運過渡AutoCA泳DCivi耐lVie蛾w熊導(dǎo)槳入泰Autode仗sk3ds幕MaxD段esig物n席進行鐵路軌道西線路的可視化儉展現(xiàn)，以便于渴方案溝通。之喚前，建模工作誠需要敘在蠻Autode致sk3ds襯Ma攏x普中完成。路基競的臺階式邊坡猜和高度變化的姥擋墻通常需要體花費大量時間滅和人力，而且戒模型精度不高音，只是一種示勿意?，F(xiàn)在劣，碰AutoCA珠DCivi怠l3威D肅精確的三維模貢型可以無縫地慣導(dǎo)入玩到度Autode允sk3ds術(shù)MaxD簽esig算n濃中來，并萍使珠AutoCA娛DCivi撕l3弟D憶模型快和榜Autode期sk3ds狗Ma睛x毀模型保持一致瓜的更新關(guān)系。械不僅真實地反撤映了工程，更電省去了重復(fù)建回模的時間。多鮮媒體制作人員徑可以集中精力良完成后期的渲危染表現(xiàn)和動畫腔制作，而不是示在建模工作上勝。案圖姻13欺杠在紹Autode引sk3ds頌Ma儲x蛙導(dǎo)入的道路局呀部模型設(shè)另外一方面，求項目完成之后雷，多媒體部門海將歐特克軟件俘生成的路基、捧橋梁和車站等誤信息都導(dǎo)入到進自主研發(fā)的可哈視化系統(tǒng)中，誕并結(jié)合測繪、莊地質(zhì)等基礎(chǔ)數(shù)肆據(jù)，進行整個敵項目全線的展般示匯報，以及獨相應(yīng)的設(shè)計數(shù)刑據(jù)管理。惹圖葛