参数化数字桥梁建模技术在景观桥梁设计中的应用实践

随着相关行业对桥梁景观效果要求的日益提高,桥梁工程师面临新的挑战,迫切需要引入能满足当下需求的设计方法和设计工具。在数字化浪潮的推动下,带有参数化建模功能的三维软件日益完善,工业、建筑等行业率先将其引入到工作流程当中,并根据项目需求不断对软件进行开发完善。因此,结合景观桥梁的创作特点,基于Rhino+Grasshopper平台,重点讨论了参数化数字桥梁建模技术在桥梁造型方案、设计方案表现、桥梁结构计算和数据管理等方面的应用实践,以便为具有类似需求的景观桥梁设计提供参考。     

基于BIM的城市景观桥梁深化设计方法

城市景观桥梁具有外型美观、线条独特、造型个性化等突出特点。针对上述特点,在桥梁深化设计阶段引入 BIM 技术和精细化管理理论,并采用基于 BIM 的多软件协同作业平台与基于 BIM 和有限元分析联合深化设计方案,提出一种基 于 BIM 技术的全方位城市景观桥梁联合深化设计管理新方法,并以长白山建封路大桥及引线工程典型城市景观桥为例,介 绍基于 Revit 和 Dynamo 的城市景观桥梁参数化建模方法和具体应用。结果表明:在三维可视化设计和工程量统计等方面均 表现了上述管理方法的精准和高效,基于 BIM 和有限元分析联合深化设计为城市景观桥梁深化设计提供了新思路。     

基于Creo的刀盘参数化建模及设计导航系统开发

通过对软土刀盘结构分析,建立结构间参数关联关系,梳理模型之间的参数传递规则与逻辑,研究了软土刀盘三维参数化建模方法及技术,阐述了盾构刀盘三维参数化建模的一般方法和基本步骤,完成软土刀盘骨架模型建立及三维参数化建模,并基于Creo4.0及VS2012开发环境,开发了软土刀盘参数化设计导航系统,简要描述了在参数化建模及设计导航系统开发过程中的基本要求和注意事项。经实际应用,该设计导航系统能够实现软土刀盘的三维参数化快速设计及改型产品快速设计。     

桥梁结构参数化设计研究

参数化设计是基于桥梁结构设计内在联系与约束关系进行三维正向设计的一种方法,该方法可有效提高结构的调整与优化效率。在方案初步设计阶段,参数化设计理念可用于桥梁结构合理性、经济性及美观性的优化,满足现阶段桥梁造型多样化发展的社会需求;在施工图设计阶段通过调整自变量参数,可灵活地进行桥梁结构细部构造调整,并与二维设计图进行自动交互,大幅提升设计效率及质量。本文基于“R+GH”参数化平台,提出桥梁结构参数化设计流程,并通过工程案例的应用进一步验证该设计思想的实用性和高效性。     

BIM技术在高速铁路设计中的应用——西部某高速铁路三维设计

通过在BIM软件中构建自定义三维桥梁结构族,给桥梁三维建模带来了一种新思路,其强大的参数化铁路路基建模和动态更新的特性使线路和路基专业设计人员可以更高效率地完成设计工作。BIM技术实现了设计成果的平立剖三维互动,提供了强大的"多任务"能力,对铁路站房设计观念和方法带来了新的变革。     

读书

正参数化设计元素Elements of Parametric Design作者:罗伯特·伍德伯里/Robert Woodbury出版:Routledge,2010与传统设计方法不同,参数化设计方法通过设计师创建参数化模型系统来生成设计方案。通过设定参数及参数关系,参数化建模有助于表达设计意图。参数化设计可以改变设计参数、应用计算机生成算法来创建多种建筑设计方案,并在此基础上基于搜     

蜂窝型球面网壳参数化设计

介绍蜂窝型球面网壳结构,利用有限元软件ANSYS参数化设计语言APDL,建立蜂窝型即六边形球面网壳模型,提取杆件长度,并对其进行受力分析。结果表明,采用参数化设计方法建立的参数化建模程序为进行不同类型、不同几何参数下蜂窝型球面网壳的受力分析和设计方案比较提供了极大方便;由于网壳只有两类长度相等的杆件,便于工业化大批量生产;同时结构具有良好的建筑视觉效果。     

神农湖大桥三维参数化设计应用与交付

神农湖大桥主桥设计为独塔双索面斜拉桥,通过CATIA软件完成了全桥三维参数化设计,并完成了模型的多用途应用和统一的二、三维交付。经过实践与总结,对模型创建过程和最终交付的模型成果提出高精度、全构件、可修正的要求,形成符合传统设计习惯的整体三维参数化设计应用与模型交付流程。同时,基于CATIA的三维参数化设计的特征在于基于历史的参数化建模和骨架-模板设计方法。以神农湖大桥设计过程中的造型方案设计、结构的递进式三维设计、锚固构造设计优化以及模型的动态修正四个关键点对该参数化设计模式进行了阐述。对于复杂造型景观桥梁,本文采用的三维参数化设计模式及提出的参数化设计应用与交付流程,可在不影响设计效率的前提下整体提高项目品质,同时可为数字化生产、信息化运营提供可靠的基础模型。     

基于Revit+Dynamo模式的异形人行斜拉桥BIM参数化建模技术

随着经济快速发展,我国对桥梁景观需求日益迫切,因此空间结构复杂、曲线优美的桥梁应运而生。对于造型独特的桥梁,传统的BIM建模手段冗杂且建模效率低下,因此造型独特的景观桥梁设计建模过程一直是亟待解决的问题。通过将Revit软件与可视化编程插件Dynamo结合,针对某异形人行斜拉桥各构件的特点,创建了异形人行斜拉桥参数化族库,开发了异形人行斜拉桥相关的快速建模技术。该方式通过获取桥梁中心线的三维坐标点,编制桥梁构件参数化Excel表格,编制Dynamo程序导入各构件的参数和位置信息,实现空间异形桥梁各构件的快速布置及参数赋值,为复杂异形人行斜拉桥的建模方式提供了新思路。     

基于开放感量化评价的办公空间立面参数化设计 ——以东京某企业办公楼为例

相较建筑性能模拟在设计实践中的普及,数字化工具对传统设计中空间品质等相对经验性知识的支持较为缺乏,建筑设计正趋于理性化。东京办公楼设计方案展示了建筑设计实践中数字化工具的另一种可能性。文章通过对室内空间开放感进行参数化建模辅助立面设计和深化,以空间感知的量化评价回应设计需求,从而展现了传统设计方法中重视的空间品质能被融入数字化设计实践中影响设计决策的可能性。     

基于BIMBase的人行拱桥参数化建模研究

对于造型奇特、曲线复杂的模型,采用常规三维建模方法建模流程复杂、模型修改繁琐,而基于国产软件BIMBase的参数化建模能解决以上问题。本文以人行拱桥为例,介绍了BIMBase参数化建模流程,研究针对人行拱桥的参数化建模方法,基于Python语言编写代码设置人行拱桥相关参数,对模型几何信息建立相应的关联性,从而实现人行拱桥参数化建模,最后查验模型的准确性,并将常规三维建模方法与基于BIMBase的参数化建模方法进行对比。该参数化建模方法有效解决了人行拱桥建模困难、建模流程繁琐和模型修改麻烦的问题,提高设计效率,实现模型大批量快速设计,表明BIMBase参数化建模在三维建模中具有可行性与先进性,同时为基于BIMBase的参数化建模技术提供参考。     

基于Revit软件的梁式桥参数化建模研究

文章以某在建项目为依托,基于Revit软件,建立了参数化构件族库,并提出了一套适用于梁式桥的BIM模型建模框架。研究结果表明:采用参数化建模方式建立和完善桥梁构件模型数据库,可以大大减少建模工作量,提高设计效率。     

模板脚手架工程BIM技术应用

目前很多模板及脚手架工程缺少详细的深化设计,现场材料、加工、安装及成本难以管控,质量及安全问题频发,随着BIM技术建模能力、CAD识别、模型交换共享及参数化设计等技术日益成熟,为利用BIM技术进行模板脚手架深化设计提供了必要条件。通过近几年的实践,证明可以利用BIM软件结合模架规则,来进行参数化的模架布置设计,确定详细的深化设计方案,进而对模板脚手架施工进行精细化的管理,解决目前模架设计施工中的问题。     

基于Revit斜拉桥建模研究

采用Revit API类库在Revit平台上进行二次开发,并结合JTG D65—01—2007公路斜拉桥设计细则,按照桥梁构件类型,在Revit视图中通过参数化建模,生成了斜拉桥各部分结构构件模型,该研究为斜拉桥三维可视化设计提供了新方法。     

基于技术美学的建筑形态数字化设计

以当代建筑学中“工程引导意匠”“技术转化诗意”的技术美学理念为切入点,将数字化设计中的参数化建构方法及非线性美学拓展作为主要的研究对象,以数字化设计中的函数构建、数型联动、表皮优化等作为研究内容,探究了基于参数化程序搭建数字化模型以实现精准调控非线性建筑形态与表皮的过程。结合景观构筑物、公共活动中心、体育馆等不同规模的设计实践,介绍了基于RH/GH平台的建筑非线性形态及表皮的设计过程及优化内容,在技术方法中强调了通过Grasshopper参数化建模软件搭建不同数学函数的“图形脚本形式”对整体形态及表皮的调节作用,应用数学建模方法对数字化设计的基本原则进行了数字建模与理论分析,展示了参数化建模程序与函数曲线在数字化设计中的重要性。通过研究总结了数字化设计过程在非线性形态设计中的要点,强调了当代建筑美学的拓展与延伸。研究结果可为非线性建构的异形形态设计提供精准调控及优化的设计思路与方法,可为当代建筑形态与表皮的设计策略与量化研究提供借鉴。     

吊篮悬吊平台参数化设计及优化

以自行研发设计的ZLP3000型大跨度高处作业吊篮为研究对象,依据参数化设计思想,利用APDL语言对不同吊点位置及不同模块化组合的悬吊平台进行参数化建模,以VB平台编制接口文件,完成悬吊平台参数化设计系统的开发,实现悬吊平台的参数化建模、结构分析和结果输出;通过提取与分析VB后处理界面中的计算结果数据,验证悬吊平台参数化设计系统的可行性并获得悬吊平台合理的吊点位置及模块化组合的最佳方案。     

基于Cesium的路基参数化三维建模方法

针对高速公路三维可视化过程中,由于路基数量多且尺寸不一样,传统的路基三维建模方法需要耗费大量的人力和时间,开展基于Cesium的路基参数化三维建模方法研究。在分析Cesium参数化建模方法的基础上,基于Cesium API进行二次开发,通过Polyline Volume函数实现了路基横断面和公路中心线的快速生成,继而实现了路基三维模型的快速构建。为了方便路基横断面设计方案的检查与修改,利用Java Script编码设计了路基标准横断面参数设计的界面,可以通过直接输入参数建立路基标准横断面,实现了路基标准横断面的快速构建。研究成果可以为交通规划部门在公路选线等方面提供决策依据。     

桥梁BIM模型设计阶段建模方法研究

BIM技术能提高设计质量及效率,对工程设计具有重要价值,但目前没有合适的方法应用BIM指导桥梁设计。为解决上述难点,以南昌市朝阳大桥应用BIM技术为例,提出一种桥梁BIM建模方法。首先,对桥梁设计信息分类,树立桥梁信息模型架构,建立桥梁结构参数化标准,制订桥梁设计碰撞分析内容,最后给出模型成图建议。所得成果可为桥梁BIM模型的建立及应用提供参考。     

基于VB和ANSYS的塔机上部结构参数化设计

针对塔式起重机有限元分析过程中交互式建模和多工况计算工作量大的问题,引入参数化设计思想,介绍了基于VB和ANSYS的参数化设计方法,为解决通用计算软件和专业化需求之间的矛盾提供了一种有效途径。以塔顶式塔机上部结构为例,实现了多结构参数化建模和装配,多工况、多载荷自动加载计算,显著减低了有限元分析的劳动强度,提升了计算效率。     

参数化设计在轨道交通工程BIM建模中的应用

针对轨道交通工程BIM建模过程中参数化设计方法应用较少的问题,通过一些简单案例,介绍了参数化设计在地铁线路生成、地下区间盾构管片排版和地下区间设备模型建立中的应用.