1、助力城市高架工程精细化设计助力城市高架工程精细化设计2019年9月沿江通道越江隧道工程中的BIM应用目录四、基于IFC标准的快速建模一、团队简介二、工程概况三、BIM应用技术路线五、BIM模型的应用六、心得总结一、团队简介1、企业简介2、人员简介成立于1954年，从事规划、工程设计和咨询、工程建设总承包及项目管理全过程服务。现拥有给水、排水、道路、桥梁、水利、轨道交通、磁浮、地下空间开发、规划、建筑、环境工程、城市景观、热力、燃气、岩土、测量、检测、施工管理和工程总承包等专业，覆盖基础设施建设行业各领域，综合实力位居国内同行前列。市政工程设计研究总院（集团）有限公司一、团队介绍1、企业简介二、
2、工程概况1、工程概况2、工程特点二、工程概况1、工程概况n沿江通道越江隧道（江杨北路牡丹江路）工程是沿江通道越江隧道工程的浦西接线段，位于宝山区中部，呈东西走向，东接G1501越江隧道江，向西延伸至江杨北路接现状G1501，全长约3.9km。n该项目的建设，不仅使郊环线闭合，增加了越江通道，完善了上海市高速公路路网，而且使沿江沿海大通道的重要一环得以实施，对于宝山区，使同济路快速路释放，得以为宝山区区域出行服务。nG1501主线为高速公路，设计车速100km/h，采用高架形式，按双向6车道+硬路肩规模建设，工程内含G1501-S16互通式立交1座。同济路快速路沿用现状规模，设计车速60km/h
3、，双向4车道规模。富锦路为高速公路的地面辅道，双向4车道规模。n本工程估算总投资为xxx万元，其中建安费为xxx万元。二、工程概况空间多系统公路、城市道路、沪通铁路、轨道交通、宝钢铁路共走廊专业多类型 道路交通、高架桥梁、地道隧道、综合管线、技术经济传统设计的瓶颈，BIM设计的突破空间结构的模拟可视化自查盲点不同专业的协同多专业共享数据参数设计的实现全模块、全属性快速精细的设计准确性、便捷性2、工程特点三、BIM应用技术路线1、BIM应用目标与应用内容2、基于BIM的项目全过程设计流程3、BIM设计管理4、BIM平台与协同设计流程n建立高架道路工程中各专业协同工作模式，积累和构建高架道路工程中
4、各专业构件库n在设计阶段实现带属性BIM模型的智能化构建，利用建立的BIM模型进行优化设计n进行全寿命周期的数据共享，通过BIM模型快速形成项目成本计划和施工方案模拟，实现设计与施工、运维的BIM应用衔接三、BIM应用技术路线BIM应用目标BIM应用内容应用阶段应用内容规划设计阶段交通仿真，优化总体方案初步设计阶段参数化设计+二次开发模块快速建模，专业协同性检查，利用BIM模型进行优化设计施工图设计阶段 结构精细化分析，全信息模型的搭建，基于BIM模型的工程量统计与二维出图施工与运维进行关键节点的施工工期模拟及施工工序模拟，利用协同管理平台与施工单位与运营维护单位共享模型信息1、BIM应用目标
5、与应用内容三、BIM应用技术路线2、基于BIM的项目全过程设计流程规划及方案设计初步设计详细设计施工与运维交通仿真3D Experience协作设计平台各专业参数化设计及设计优化总体方案工程量统计 二维施工图施工模拟总体方案优化LOD1-2模型参数化构件库LOD5模型构件属性LOD3-4模型LOD5模型构件属性LOD3-4模型三、BIM应用技术路线3、BIM设计管理全过程管理分阶段跟踪n使用ENOVIA平台进行贯穿于设计全过程，全阶段的设计管理三、BIM应用技术路线4、BIM平台与协同设计流程道路、桥梁、地下、管线等ENOVIA、CATIA 、SIMULIADELMIA、3D COMPOSER
6、VISSIM、ANSYS在各自终端上进行独立操作，上传至服务器，在同一平台组装、检查。协同专业软件 建模四、基于IFC标准的快速建模1、工程模型树2、 IFC属性添加3、构件模板4、基于知识工程的快速建模5、基于Automation的管线建模二次开发6、模型可视化四、基于IFC标准的快速建模1、工程模型树上海沿江通道高架工程地形地物中心线骨架道路结构地面道路高架道路桥梁结构主线桥梁江杨北路匝道近期匝道AD1-AD4远期匝道AY1-AY4地下结构同济路地道同济路设计地道同济路现有地道铁路隧道段铁路结构沪通铁路宝钢铁路四、基于IFC标准的快速建模2、IFC属性添加CATIA根据IFC标准拓展出的结
7、构类型，属性通过后台添加，为模型跨平台转换提供基础四、基于IFC标准的快速建模IFC属性添加2、IFC属性添加桥墩编号桩号材料顶标高高度墩顶长度墩顶宽度体积重量PZDS2-016K1+925.000C401.5m20m32m2m16.5m4500m钢筋编号位置材料单根长度直径根数总长度重量1#盖梁HRB4008m0.028m32256m1654m（以桥墩和钢筋为例）四、基于IFC标准的快速建模桥梁上部结构钢结构模板桥梁下部结构整体匝道模板小箱梁模板大箱梁模板3、构件模板四、基于IFC标准的快速建模4、基于知识工程的快速建模参数骨架快速布墩n高架、立交桥梁下部布墩设计平面边界调整立面边界检查知识
8、工程模板构件模板四、基于IFC标准的快速建模4、基于知识工程的快速建模n桥梁上部结构设计-混凝土预制小箱梁结构调用小箱梁模板快速布板匝道快速建模n桥梁上部结构设计-匝道快速建模四、基于IFC标准的快速建模5、基于Automation的管网建模二次开发Automation设计数据模板文档n二次开发快速生成管网n管线设计数据交接四、基于IFC标准的快速建模6、模型可视化五、BIM模型的应用1、基于BIM模型的设计优化2、基于BIM模型的设计深化3、BIM模型二维出图4、专业协同性应用5、施工方案模拟与优化6、集成信息平台协同管理五、BIM模型的应用1、设计优化-交通仿真-总体方案的优化BIM 模型
9、交通流量预测数据Vissim n交通流量的合理预测和模拟决定了采取何种系统交通方案nBIM模型和交通流量数据的结合系统合并方案系统分离方案通过交织段断面的交织区服务水平的分析，采用“合并”的方案在交织区内交通效率低下。而采用系统分离方案是否会带来交通压力的缓解仍需要通过Vissim精细化的模拟n仿真结果的输出G1501主线车辆平均出行时间：114.90sG1501主线车均延误：16.54sG1501地面车辆平均出行时间：103.19sG1501地面车均延误：46.65s五、BIM模型的应用2、设计深化-钢结构设计深化总体设计BIM设计交接施工优化设计计算分析BIM参数化设计实现优化过程便捷准确
10、 应用既有模块建立三维模型 实现可视化，细化局部构造 根据计算结果进行方案优化 参数化设计实现快速变更 根据道路中心线进行总体设计 道路变更时模型自适应调整 生成施工图，统计工程量 共享带属性模型信息 辅助板件放样及构造安装 无缝衔接有限元软件计算分析 判断设计方案最优解Structure DesignSteel Structure DesignerCivil EngineerCivil 3D DesignStructure Func. DesignPreliminary SteelStructure Designer定义参数，建立骨架生成板件，赋予属性生成实体，明确构造建模实现五、BIM模型
11、的应用2、设计深化-钢结构设计深化五、 BIM模型的应用建模实现横隔板模型横肋模型挑臂模型横隔板大样2、设计深化-钢结构设计深化计算分析五、BIM模型的应用2、设计深化-钢结构设计深化SFG模型有限元模型五、BIM模型的应用钢筋参数化纵向筋参数纵向筋参数备注备注Rebar_R钢筋直径/2Cover_T保护层厚度Rebar_Spacing纵向钢筋横向间距箍筋参数箍筋参数备注备注Rebar_R钢筋直径/2Cover_T保护层厚度Spacing-1箍筋普通段间距s1Spacing-2箍筋加密区间距s2ReinforcingSpan箍筋加密区长度斜筋参数斜筋参数备注备注Rebar_R钢筋直径/2Cov
12、er_T保护层厚度Weld_L斜筋与主筋焊接段长度C型弯筋参数型弯筋参数备注备注Rebar_R钢筋直径/2Cover_T保护层厚度C_LC型钢筋伸出肢长度参数参数备注备注Average_L钢筋平均长度Total_L钢筋总长度Average_W钢筋平均重量Total_W钢筋总重自动计算的参数3D模型2、设计深化-钢筋深化设计五、BIM模型的应用交付途径1：钢筋三维标注交付给施工单位带属性的钢筋模型，同时通过三维钢筋生成带三维标注的模型，方便施工单位采购和下料。钢筋三维标注钢筋三维标注3、设计深化-钢筋深化设计交付途径2：钢筋工程量通过BIM模型统计钢筋工程量，作为施工单位下料的参考。五、BIM模
13、型的应用构造图纸交付3、BIM模型二维出图n图纸与构件模型联动，方便于设计变更；n同时内嵌在模型构件中，方便后期施工方在管理平台中进行浏览查看。五、BIM模型的应用4、专业协同性应用-协同性检查n专业内的协同性检查-排除错误，提高效率五、BIM模型的应用5、施工方案模拟与优化形象进度，4D虚拟，提质增效n利用Delmia进行关键节点的施工工期模拟施工进度计划项目第1个月第2个月第3个月第4个月第5个月第6个月第7个月第8个月第9个月三通一平，临设基坑降水设施降水、开挖、支护支撑桥梁桩基承台施工拆除既有地道桥墩施工新地道施工盖梁施工安装小箱梁和钢箱梁施工附属设施及基坑回填u 现有施工工序工期重叠
14、，拆除现有老地道，桥梁下部施工和新地道施工同时进行，如何协调三者之间的相对顺序为施工难点u 沿线重要建筑物多，用地紧张，既有构筑物多，结构形式复杂施工方案讨论施工4D模拟Step 1Step 2Step 3Step 4施工难点传统施工组织采用BIM技术u 直观真实u 进度可控u 节约成本五、BIM应用点5、施工方案模拟与优化工序模拟，把握难点，指导施工n利用3d Composer进行关键节点的施工工序模拟12345五、BIM应用点7、集成信息平台协同管理统一平台，共享数据，强化管理n移动终端登录3D play在线查询模型nEnovia平台共享模型和构件信息n设计阶段多专业共享平台，协同设计，整合模型六、心得总结六、心得总结n 不同软件实现BIM技术应用，充分发挥软件间的协同工作n 二次开发实现快速准确建模n 通过BIM应用优化设计、深化设计，提高设计质量和效率n 依据IFC标准进行BIM开发与应用，模型可以供施工、运维使用謝 謝THE END
