快速路系统规划方案设计BIM技术应用探索
wux7788_6569
2021年02月20日 14:27:14
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言归正传,今天给大家带来的内容是快速路系统规划方案设计案例,主要讲述了bentley系列软件在市政工程规划方案设计阶段的应用探索。 概况及BIM应用目标


言归正传,今天给大家带来的内容是快速路系统规划方案设计案例,主要讲述了bentley系列软件在市政工程规划方案设计阶段的应用探索。


概况及BIM应用目标



项目概况



BIM目标和技术路线(方案设计)

BIM应用目标:为管理部门决策提供虚拟的可视化方案

BIM应用技术路线:
采用Bentley系列软件进行三维设计,借助ProjectWise协同平台和Microstation基础平台,运用OpenRoads技术,建立道路、桥梁、地道等信息化模型,总装后结合LumenRT虚拟现实技术,进行渲染漫游,提供可视化设计成果和渲染效果图;结合城市未来交通模拟优化节点方案,使得工程方案实施性较强,和周边场地衔接合理。



BIM 实施方案及步骤



BIM实施方案

1、本工程在既有道路上建设快速路系统,现状道路状况复杂,周边地块开发、拆迁问题较为突出,是工程实施的重要控制因素。本工程BIM设计工作分路线、道路、桥梁、隧道、设备、场地六大部分,传统二维设计碰撞点较多,为保证六部分有效衔接参考,借用ProjectWise平台协同设计和Navigator碰撞检查,建立共享工作空间,设计实时更新,减少碰撞点,体现设计标准化和典型化,为工程后期BIM交付奠定基础。

2、运用Microstation和PowerCivil软件建立场地模型,尤其重要节点的道路、建筑、绿地等模型,结合BIM设计优化,清晰明确的展示方案与周边场地的关系,合理优化工程拆迁量和征地。

3、利用Microstation、AECOsim软件建立桥梁下部结构、路灯、标志牌、信号灯等信息化的设备模型。

4、使用LumenRT的虚拟现实技术,对工程总装模型进行渲染,形成形象生动的可视化模型,并结合交通模拟展示工程对现状城市出行的影响性。

BIM实施步骤

1、项目准备
项目各构件的设计方案(立交线位、桥梁型式等)
PW协同服务器上建立工作平台,任命项目负责人及各专业负责人、设计人
DGN种子文件,推行设计标准化

2、项目开展(PW协同环境)


3、项目总结
3Dpdf文件及EXE文件
渲染、视频漫游制作


BIM设计过程及分析



根据BIM项目开展流程,本工程将BIM设计工作分为路线、道路、桥梁、隧道、设备、场景六大部分,设计中推行设计标准化多专业协同,深入贯彻全生命周期理念,减少后期施工对现状交通的影响。现将BIM设计工程中的主要内容做总结分享,主要有10项:
  • 多专业协同
  • 路线设计
  • 横断面设计
  • 路口设计
  • 桥梁模型设计
  • 发布imodel文件
  • 场景建模
  • 设计校审
  • 交通模拟
  • 渲染漫游

多专业协同

Bentley的BIM技术提供了ProjectWise协同工作平台和工程信息管理平台。设计人通过对文件检入、检出、参考等操作实现多专业的协同和设计资料的实时更新。建立共享库,实现标准化设计。设定不同设计人的角色分工及操作权限。


路线设计

运用PowerCivil 软件进行路线设计,立交线型设计可采用积木法和导线法定线(也可以参考dwg中纬地或DICAD设计好的线位),并依据地形三维模型进行纵断面设计。


横断面设计

道路工程做为纵向延伸工程,道路的横断面设计始终都是工程设计的重点,车道布置、人行道布置、宽度设计、路面路基结构层设计、桥梁断面布置等等都需要根据道路等级和使用需要进行设计。通过对断面材料的设置,可以统计工程量;对节点参数的设置,可以实现道路、桥梁的变宽。


路口设计--土木单元应用

市政道路工程的路口是较复杂的设计内容。路口的结构衔接、高程宽度衔接都是日常设计容易出现问题的位置。根据工程需要可以自己编辑特定的土木单元,比如导流岛、立交出入口等,加快建模速度。


桥梁模型设计

桥梁BIM三维模型流程


建立各墩位桥梁结构构件。墩高、桩长等可根据设计进行参数化修改。


依据参考线(三维道路中线和地面线),插入下部结构单元。桥梁路廊和下部结构组装成桥梁总装模型。


场景建模

本工程为城市快速路系统工程,BIM设计中结合临汾市城市路网和地块规划、测量三维高程点等数据建立场地模型。重要建筑物、河流、铁路等建筑物应建立较为准确的三维模型。


发布imodel文件

将总装模型发布为imodel格式模型,可用于不同BIM软件之间的数据转换,可导入Navigator软件中进行设计校审,也可将iModel模型交付建设方、施工方进行下一阶段BIM设计和应用。

发布的imodel模型可以多个文件形式或单文件打包的形式发布,可为文件设置打开密码、有效限期和编辑权限等。


设计校审

项目设计校审采用Navigator软件,通过静态碰撞检查和动态碰撞检查来实现。


动态碰撞检查可用于道路桥梁净空检查, 净空实体沿轨迹线运动可检查沿线各设施净空。


交通模拟--行车漫游

根据道路中线绘制行车轨迹线
以轨迹线为基础编排车流
在车辆上创建相机


渲染漫游

本项目沿线路网密集,交通源众多,设计不仅要体现道路本身的交通功能,更要体现城市可持续发展的战略,因此工程中引入BIM虚拟现实技术,采用LumenRT进行沿线景观渲染,美化城市总体景观,获取最优的设计方案。

本工程设计中将总装模型的OBJ或FBX文件导入LumenRT中,进行模型附材质、环境光设置、绿化设置,动态车辆设定等渲染工作,形成高像素的效果图、exe文件和高清视频。

采用Adobe Premiere软件,编制BIM多媒体漫游视频。



BIM应用成果



横断面模板库建设

本项目建立了横断面模板库,共建立各项专业模板32个,其中道路模板16个,桥梁模板8个,隧道模板8个,为设计院其他项目提供模板参考。


单元构件库建设

本项目BIM主要含路线、道路、桥梁、隧道、设备、场景六大部分,共建信息化单元构件24项。主要含桥墩、桥台、标志牌、信号灯、路灯、栏杆、人行梯道、射流风机等八部分内容。


剪切立方体

利用剪切立方体可进行内部查看、断面查看等。


BIM渲染----河汾一路和滨河东路互通立交效果图


BIM渲染----南环和尧贤路互通立交效果图


BIM渲染----滨河东路和南环路互通立交效果图



BIM应用总结及展望



BIM应用总结

1) 减少设计错误率,提高设计水平。 采用Projectwise协同平台和Navigator软件,结合漫游和碰撞检查,快速查找到多项设计错误点和不同专业碰撞点,明显提高设计质量。Navigator软件批注和处理这些碰撞点,校审更加明确清晰。

2) 加强设计院不同专业团队协作能力,大幅提高设计效率。 本工程采用BIM技术,设计时间减少50%,原本需要三个月的方案设计,通过使用Bentley系列软件后,设计时间缩短至一个半月,并将设计错误率减少了50%。

3) 多样性的工程展示手段,展示我院市政设计大院的技术水平。 运用Bentley三维设计软件和LumenRT的虚拟现实技术,制作了三维漫游视频,精确反映工程设计的各个细节,生动形象地展示了设计每个系统的设计理念和思路,提升市政设计大院的形象。

4) 项目设计成果显著。 本项目历时45天,先后18名设计人员参与,完成全线23.8公里的设计总装模型,其中含四座枢纽互通立交三维信息模型。主要成果有:可视化总装模型(总装imodel文件、总装3Dpdf,EXE文件),20多份三维剖切图,近100份细节效果图,三维汇报视频。

5) 设计投资回报率较高。 采用Bentley的三维技术,设计成果直观有效,优化了设计内容,减少后期建设的设计变更约70%,提高工作效率和设计质量,投资回报率较高。


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