[發(fā)明專利]基于BIM技術的隧道快速建模方法

有效

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• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112270024B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 林佳晨;陸正;李峰;易宏
• 申請（專利權）人: 上海市基礎工程集團有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F111/10;G06F111/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 王晶

本發(fā)明涉及一種基于BIM技術的隧道快速建模方法，用于盾構施工設計，其步驟為：1)創(chuàng)建隧道骨架線即隧道中心設計軸線，2)生成襯砌圓環(huán)UDF、中心軸線，3)創(chuàng)建“骨架驅動參數(shù)化”隧道模型：定義用于記錄與襯砌圓環(huán)UDF輸入條件一致的中心點、中心軸線的列表，并采用知識工程語句，4)將隧道模型特征，相關聯(lián)參數(shù)點選，生成隧道超級副本，條件為隧道平、縱斷面中心線：只需導入或者繪制任意隧道平、縱斷面中心線，套用隧道超級副本，就能實現(xiàn)隧道模型的快速生成。在盾構施工中隨著進度的推移、施工的深化，工況也隨之不斷改變，通過修改關鍵參數(shù)尺寸，就能得到與實際工程要求相一致的設計結果，可大大提高工作速率和建模質量。

技術領域

本發(fā)明涉及一種隧道工程BIM技術，尤其是涉及一種“骨架驅動模型”參數(shù)化快速建立盾構隧道的方法。

背景技術

市政工程有其特有的專業(yè)領域，包括：地理信息、工程地質、線路、路基、橋梁、隧道、機電等。BIM技術的引入，并得到推廣應用。其中，CATIA是法國達索公司開發(fā)，處于世界領先的CAD/CAE/CAM一體化軟件。它涵蓋了工程設計、產品設計、三維建模、應力分析、模擬仿真、工程圖生成到下料加工的全過程，被廣泛用于汽車制造、航空航天、船舶制造、廠房設計、電力與電子、消費品和通用機械制造等行業(yè)。CATIA并行工程的BIM工作環(huán)境使得建模周期大大縮短，強大的三維參數(shù)化建模功能，使得工程師、工程技術人員能夠快速、高效地完成大型復雜的三維參數(shù)化建模工作。

目前，CATIA骨架驅動參數(shù)化建模采用以下方法：

1.參數(shù)化建模介紹

BIM技術核心包含模型與信息。實際工程運用中，工程信息瞬息萬變，BIM模型的維護及多次反復修改是無法避免的。以往CAD建模均采用固定值定義幾何體，每一個幾何體都有其固定的特征，如要修改則需要找到其在構筑物中的位置及元素信息并進行重新繪制，如此反復極大的影響工作效率。參數(shù)化建模的意義及目的在于工程師可以在預先設定的模板下，通過尺寸驅動隨意修改龐大模型中某個構件的形狀、屬性等各項參數(shù)，從而引起與其相關構筑物全數(shù)據(jù)的自動更新、改變。

2.骨架驅動參數(shù)化建模方法

(1)骨架關聯(lián)

CATIA骨架關聯(lián)設計即主元線框設計，是在對工程施工分部分項中各構筑物、構件進行充分認識、分析、拆解后，結合工程施工流程運用主要線框控制幾何體元素，對整個工程結構進行有效的總體控制，形成類似于樹干狀的結構模型，并建立有效的可變參數(shù)信息在整個框架體系中傳遞流轉的自頂而下的協(xié)同建模方法。按照自頂向下的建模方式，模型特征之間，幾何體之間，構件之間，裝配體之間的各種聯(lián)系從交叉形態(tài)變成了樹狀結構，從而使聯(lián)系本身也被有序地管控起來，這使整個工程模型從頂層到底層都具備一種點到點的關聯(lián)性。換名話說，子元素永遠知道它的父元素是什么，這是因為它需要該信息來定義其工作環(huán)境。但是，父元素并不在意它是否有子元素，因為子元素屬性定義對父元素沒有影響。這種體系考慮到了在不同工作環(huán)境下父元素的更新和唯一性。

骨架關聯(lián)建模思路：1.以CATIA自頂而下的關聯(lián)為基礎；2.充分認識工程結構及設計流程；3.以主要線框控制元素為依托；4.建立樹結構邏輯菜單；5.運用CATIA軟件關聯(lián)引用機制建立參數(shù)化信息框架。

(2)UDF參數(shù)化模板