基于BIM的城轨线路规划设计三维环境建模201

基于BIM的城轨线路规划设计三维环境建模方法2019年7月第四讲石家庄铁道大学

吕希奎一、BIM技术优势站厅模型透视图

BIM与传统的二维CAD平台的最明显的优势就在于三维可视化模拟。使用Revit可以在项目动工以前完整的体味整个建筑的内部及外部空间。站台模型透视图一、BIM技术优势模型纵剖面图一、BIM技术优势站台层一、BIM技术优势站厅层一、BIM技术优势站厅层一、BIM技术优势站厅层一、BIM技术优势传统的构件冲突检测完全依靠人力，靠肉眼和大脑去查找专业间的相互矛盾，不仅低效，查找的结果也并不让人满意。一、BIM技术优势各专业模型导入到NAVISWORKS中进行碰撞检测，在对一些碰撞的允许范围进行设定之后,通过完全自动化的分析,省了大量的人力成本，使工程师更专注于设计工作。消防水管与顶板梁的冲突内部管综三维示图一、BIM技术优势BIM与有限元元结合快快速输出出计算结结果一、BIM技术优势势一、BIM技术优势势柱面铝板板材料柱装饰细细节细节决定成败柱子剖面面详图123重要性线路规划划设计作为城市市轨道交交通项目目的重点点，贯穿穿了项目目的全过过程，对轨道交交通后续续的建设设、运营营、管理理起到关键键性的作作用。城市轨道道交通作作为庞大、综综合性的的复杂系系统，在整个生生命周期期中会产产生形式多样样且巨大大的信息息量，无法及时时沟通，，容易造成“信信息孤岛岛”。利用BIM技术创建建城市三维维场景，同时解解决了信息储存存及传递问题，为为轨道交交通线路路规划提提供了新新思路。。一、BIM技术优势势改善传统统的选线线环境，，利用三维可视视化平台台，避免线线路规划划与地上上环境或或地下空空间存在在某些冲冲突在同一城城市场景景下创建建多个线路路规划方方案，直观展示示不同方方案的优优劣，以以确定最佳佳方案。整合项目目不同阶段段的参数数模型及及其相关关信息，在项目目的全生命周周期过程程中进行行共享和和传递。010203一、BIM技术优势势二、地铁车站站参数化化建模站厅底图图南立面图图二、地铁车站站参数化化建模地铁车站站三维模模型地铁车站站内部剖剖面二、地铁车站站参数化化建模闸机及参参数自动扶梯梯及参数数无障碍及及参数安检机器器及参数数三、参数化高架桥梁建模InfraWorks提供了非非常便捷捷的桥梁梁设计功功能，以以及多种种形式的的桥梁参参数化组组件。桥梁地上上三维模模型桥梁地下下基础桥面、梁梁组、桥桥墩、基基础、桥桥台均可以通通过参数数化来控控制，以以梁组参参数为例例。三、参数化高架桥梁建模由于InfraWorks中建好的的参数化桥桥梁模型型无法细细化，例如添添加扣件件、钢轨轨等装配配，需要要在Revit中经过下下图所示示的外部工具具进行装配深化化。三、参数化高架桥梁建模三、参数化高架桥桥梁建模在Revit中使用自适应模模板分别进行行进行底底座板族族、轨道道板族、、轨枕族族、钢轨轨族、扣扣件族的的创建。。将添加加了自适应点点的各个族族组合到到一起，，以便在在使用时时更好的贴贴合线性。。四、三维维城市场场景建立立1.InfraWorks建模流程程四、三维维城市场场景建立立2.三维地形创建建方法一:基于InfraWorks自带的模模型生成成器直接创建建包括道道路、铁铁路、建建筑、影影像、水水等信息息的三维维地形；方法二:利用免费费提供高程数据据的网站站，下载需需要区域域的DEM数据和航拍图图片导入入InfraWorks创建三维维地形；；方法三:利用处理理过的点云数据据直接创建建三维地地形，并并通过提提取点云云数据中中的要素素来创建建指示牌牌、路灯灯、树木木等对象象。四、三维维城市场场景建立立2.三维地形创建基于模型生成器对对部分建筑、、道路、高架架等基于GIS数据可以准确确定位，并直接加载载，在方案设设计阶段可以以快速的创建模模型的优势，选择择方法一进行行三维地形的的创建。三维地形四、三维城市市场景建立2.三维地形创建四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建在创建完成的的三维地形上上，通过获取取的城市矢量数据据实现道路、建建筑精准定位位，利用InfraWorks的道路、铁路路、树木、建建筑等基础设设施创建工具具，完成三维场景景创建。主干道次干道四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建交叉口隧道高架铁路四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建各项控制参数数四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建建筑矢量数据据不仅包括位位置信息，还还包括建筑高度信息息，在InfraWorks中加载时，可可以选择建筑高度或者楼层数目来实现。四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建InfraWorks可以快速创建建大范围建筑筑模型，但是是其精细化程度不不高，只有建筑外外立面和屋顶顶的基本贴图图。为达到逼逼真的效果，，可以选择导导入Revit或者SketchUp精细化模型。商场公寓四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建学校幼儿园展览馆商业服务中心心四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建四、三维城市市场景建立3.城市地上三维维场景创建五、地下管网三维建模模1.地下管网建模模流程五、地下管网三维建模模2.地下管网特征征分析几何特征任一管线都可可以抽象成由由点和线段两两种几何要素素组合而成位置表达管点确定了管管线段在空间间中的位置，，起点和终点点确定了管线线的方向逻辑关系两个管点确定定一段管段，，多段管段连连成一条管线线，多条管线线连成管网特征分析五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模Civil3D提供管网设计和编编辑功能，利用C#语言对Civil3D平台进行二次开发来完成管网数数据读取及自自动建模。五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模Civil3D中管网自动建建模结果五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模将地下管网自自动建模结果果导入InfraWorks，实现地下管管网的三维可可视化以及地地下空间结构构与地上三维维场景相结合合，满足城市市轨道交通选选线的需要。。五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模五、地下管网三维建模模4.地下管网自动动建模六、线路初步步设计1.平面线形设计计A型车(宽3.0m)最小曲线半径径在300m～350m之间；B型车(宽2.8m)最小曲线半径径在250m～300m之间；C型车(宽2.6m)最小曲线半径径在50m～100m之间六、线路初步步设计1.平面线形设计计六、线路初步步设计2.纵断面设计六、线路初步步设计3.横断面设计六、线路初步步设计5.Civil3D线路深化设计计超高要素设定纵断面要素设设定六、线路初步步设计5.Civil3D线路深化设计计深化设计后的的平面线形深化设计后的的纵断面六、线路初步步设计6.地下车站出入口设设置六、线路初步步设计6.地下车站出入口设设置七、线路的深深化设计Civil3D三维设计三维表现施工图(平面图、纵断面图、横断面图）土方量统计横断面设计平面地形设计城轨线路设计纵断面设计Infraworks生成的Civil3D图形Infraworks对总设计分析不合理且需调整之处基于Civil3D的城市轨道交交通线路设计计流程图七、线路的深深化设计纵断面设计地面线纵断面设计线七、线路的深深化设计纵断面设计变坡点七、线路的深深化设计纵断面设计七、线路的深深化设计横断面设计图(d)设置界面图(c)预览界面图(a)工具箱图(e)属性栏图(b)总界面七、线路的深深化设计横断面设计路堤为每一根构造线指定代码七、线路的深深化设计横断面设计路基的输入参参数七、线路的深深化设计横断面设计七、线路的深深化设计横断面设计使用的PointGeometryType是AngelandDistance从AP1开始以P2为参照点，角角度为a1，距离为r1来确定，然后后用弧的形式式将他们连起起来，弧的类类型使用的是是Arc：General，StartPoint：P4、CenterPoint：AP1、EndPoint：P3，为每一根构造线指定代码七、线路的深深化设计横断面设计隧道横断面输输入参数七、线路的深深化设计横断面设计初期支护衬砌结构仰拱填充沟槽七、线路的深深化设计三维模型的生生成七、线路的深深化设计三维模型的生生成七、线路的深深化设计土方量及方案案比选七、线路的深深化设计体积报告（路基段）八、线路装配的深深化设计装配深化设计Civil3D通过插件导入Revit中深化Infraworks直接导入Revit进行深化八、线路装配的深深化设计线路装配的深深化设计—通过插件细化化八、线路装配的深深化设计依次次是是平平面面、、纵纵断断面面、、横横断断面面、、地地形形参参数数的的设设定定线路路装装配配的的深深化化设设计计—通过过插插件件细细化化八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计桥型型的的选选定定、、桥桥面面参参数数的的设设置置线路路装装配配的的深深化化设设计计—通过过插插件件细细化化八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计依次次是是路路面面、、屏屏障障、、横横梁梁、、横横梁梁截截面面的的设设定定线路路装装配配的的深深化化设设计计—通过过插插件件细细化化八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计依次次是是桥桥墩墩、、柱柱子子、、支支座座、、生生成成的的模模型型线路路装装配配的的深深化化设设计计—通过过插插件件细细化化八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计线路路装装配配的深深化化设计计—自建建族族库库外部部驱驱动动数数据据八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计简支支梁梁T型马蹄蹄形形T型线路路装装配配的深深化化设计计—自建建族族库库八、、线路路装装配配的的深深化化设设计计线路路装装配配的深化设计—自建族库库中乘式简简支梁悬索桥（（自适应应、