·九大产业·
| 获奖年份 | 2019 | 获奖地区 | 天津 |
| 获奖类型 | 科学进步奖 | 获奖等级 | 三等奖 |
| 获奖名称 | |||
| 完成单位 | 中国铁路设计集团有限公司 | ||
| 主要完成人 | 苗永抗、苏伟、刘洪占、宋树峰、张少朋 | ||
| 简介 | 一、任务来源 任务来自中国铁路设计集团有限公司重点课题,编号：721625。 二、应用领域及技术原理及性能指标 课题成果可应用于铁路桥梁设计及深化施工应用领域。研究形成了一套基于BIM技术的铁路预应力混凝土连续梁设计方法,该成果可应用于铁路行业其他类型桥梁结构设计当中,技术共性程度高。同时,研发的软件可直接应用于深化施工应用领域,通过扩展,可进一步应用于公路桥梁建设领域,具有较好的技术辐射能力。 课题主要技术原理包含两个方面。一是综合BIM技术、铁路预应力混凝土连续梁设计理论以及C#语言技术三个方面的知识来开展课题研究;二是编写空间曲线拟合算法、空间钢筋分布算法、BIM正向设计的过滤算法等等的数学计算。 主要性能指标。研究建立了BIM模型参数化截面库,确定了三维钢筋空间布筋算法、预应力空间曲线拟合算法、BIM正向设计拟合算法等,解决了施工图精度要求下BIM建模、自动绘图、数量统计的问题,实现由BIM模型到二维钢筋图的正向设计。建立的精细化BIM模型,为深化设计应用及与施工的结合提供了便利条件。另外,研究获得了两项软件著作权,申报了一项发明专利,编写了详实的研究报告。满足合同对性能指标的要求。 三、技术的创造性及先进性 （1）提出一套建立铁路预应力混凝土连续梁精细化BIM模型的方法。通过建立BIM模型参数化截面库,编写三维钢筋空间布筋算法、预应力空间曲线拟合算法,自主开发了建模软件,所建模型达施工图精度,为深化设计应用及与施工结合提供了便利条件。 （2）提出由BIM模型到二维钢筋图正向设计的解决方案。以BIM模型数据为中心,通过编写与用户自定义参数、剖视位置、剖视深度三个核心数据相关联的过滤算法,获取某一剖面图位置需要绘制图形的钢筋数据,生成二维钢筋图并引出标记,实现了由BIM模型到二维钢筋图的正向设计。 （3）结合BIM以数据为中心的特点,采用在“模型空间”定义钢筋弯曲规则并对规则进行编号,在“模板空间”定义钢筋大样并将大样标志数据索引到BIM数据库,在“图纸空间”调用模板三个空间数据交互的方式,实现自动绘制大样图、自动生成工程数量表。 （4）提出BIM模型与有限元数据结合的解决方案,以BIM模型数据为基础,通过对有限元计算文档的解析,将模型数据按解析格式转化为有限元分析所需基础数据,实现了BIM模型与有限元计算部分数据的结合。 四、技术的成熟程度、适用范围和安全性 研究形成了一套基于BIM技术的铁路预应力混凝土连续梁设计方法,成果可应用于铁路行业其他类型桥梁结构设计当中,技术共性程度高。同时,研发的软件可直接应用于深化施工应用领域,通过扩展,可进一步应用于公路桥梁建设领域,具有较好的技术辐射能力。 五、应用情况及存在问题 应用情况：课题成果在浦梅铁路开展应用,解决了连续梁零号节段振捣不密实、蜂窝麻面等质量通病的问题,应用成果得到建设单位通报表扬。目前,课题成果已推广至京雄、京滨等在建铁路项目中,效果显著,具备较好的推广应用前景。 存在问题：课题主要针对BIM技术在预应力混凝土连续梁设计中应用开展研究,对BIM技术该类型桥梁施工中的研究内容较少。建议依托BIM技术,对于跨度较大、施工工序复杂的铁路连续梁桥,可进一步研究其施工仿真等。 六、历年获奖情况 2018年获“全国铁路青年科技创新奖”。 七、成果简介 研究工作结合BIM技术、自主研发和项目应用的综合研究方法,对BIM技术在铁路预应力混凝土连续梁设计中的关键技术问题进行了全面研究。建立了BIM模型参数化截面库,编写了三维钢筋空间布筋算法、预应力束空间曲线拟合算法、BIM正向设计过滤算法等,解决了施工图精度要求下BIM建模、自动绘图、数量统计的问题,实现由BIM模型到二维钢筋图的正向设计。建立的精细化BIM模型,为深化设计应用于施工的结合提供了便利条件。 课题获得两项软件著作权,申报一项发明专利。课题成果在浦梅铁路开展应用,解决了连续梁零号节段振捣不密实、蜂窝麻面等质量通病的问题,应用成果得到建设单位通报表扬。目前,课题成果已推广至京雄、京滨等在建铁路项目中,效果显著,具备较好的推广应用前景。 | ||
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