[发明专利]一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法

权利要求书

1.一种基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、设定初始化桥梁参数，存储主塔、桥面、桩基、吊杆、盖梁和斜拉索/悬索基本模型；

S2、以主塔和桥面中心等分线建立空间三维坐标系，根据所述初始化桥梁参数计算获取主塔空间坐标，获取桥面和主塔交点空间坐标；

S3、创建包括主塔模型、斜拉索/悬索模型和桩基模型的各结构单元的BIM三维空间结构模型；

S4、组合各结构单元的BIM三维空间结构模型，完成桥梁BIM模型的创建。

2.如权利要求1所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于：所述步骤S1中的所述初始化桥梁参数包括主塔塔高、主梁梁长、边跨跨径、中跨跨径、斜拉索索面形式、斜拉索索距和斜拉索水平倾角。

3.如权利要求1所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，创建主塔模型的具体步骤包括：

读取主塔塔高、桥面和主塔交点空间坐标；

选择主塔结构形式的基本模型；

根据主塔塔高、桥面和主塔交点空间坐标创建主塔模型。

4.如权利要求1所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，创建斜拉索/悬索模型的具体步骤包括：

当创建桥梁为斜拉桥时，通过设置的水平和垂直方向上的拉索间距，计算所述拉索两侧端点的三维空间坐标，随后将所述拉索两侧端点的三维空间坐标连接形成拉索的三维空间模型；

当创建桥梁为悬索桥时，通过桥梁终点和主塔顶点确定悬索桥的悬索端点；创建悬索的三维空间模型，将悬索按水平距离等分，获取吊杆端点坐标；吊杆端点坐标，创建吊杆的三维空间模型。

5.如权利要求1所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S3中，创建桩基模型的具体步骤包括：

通过桥宽和，求出盖梁、基础的长宽高；获取群桩横桥向个数；根据选择的盖梁基本模型形式，盖梁、基础的长宽高参数以及群桩横桥向个数创建桩基模型。

6.如权利要求3-5中任意一项所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于：

在步骤S3中，创建斜拉索/悬索的BIM三维空间结构模型后，对所述斜拉索/悬索进行分段，根据现场实际需要误差控制斜拉索/悬索弧线拱高，分段以后对各个断点相对端点的坐标进行坐标及弯曲角度标注，再通过拟合方程origin8.0对点拟合成曲线并与原斜拉索/悬索曲线比较，判断是否满足要求的拟合度。

7.如权利要求6所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S4后还包括：S5、仿真模拟桥梁施工过程，根据模拟结果对项目设计图纸和施工参数进行复核和修改，调整不正确的模型数据，并校定现场施工图纸。

8.如权利要求7所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

在获取桥梁BIM模型后，通过各个单元模型的时间参数，创建4D动画仿真模拟整个桥梁的施工过程；

在进行施工模拟过程中校验桥梁各结构部件建模时位置、参数是否存在冲突，模拟施工过程中是否存在无法实际施工的情况，标记出现错误的BIM单元模型位置；

根据模拟结果对项目设计图纸和施工参数进行复核和修改，同时修改不正确的BIM单元模型数据，校定现场施工图纸。

9.如权利要求8所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，还包括：将不同施工流程中的BIM单元模型采用不同颜色、不同视角展现BIM单元模型结构，使现场施工人员精确地看到工程施工的内部构件。

10.如权利要求1所述的基于BIM模型的索结构桥梁设计方法，其特征在于，所述步骤S4中具体包括：

S41、读取数据文件、桥梁列表；

S42、获取桥梁中心点桩号、跨径表达式，依次计算每个桩基桩号；

S43、判断数组是否超越预设模型图样边界，如是则返回桥梁构件视图组合各结构单元的BIM三维空间结构模型，获取桥梁BIM模型并结束；如否则进入步骤S44；

S44、判断是否为桥头位置，如是则创建桥台，返回步骤S43；如否则进入S45；

S45、获取预设桥梁类型，判断是否为特殊桥，如否则转至步骤S46；如是则转至步骤S47；

S46、创建一般桥梁模型，转至步骤S43；

S47、判断当前设置桥梁跨径是否满足视图数值，如是则绘制特殊桥梁模型，转至步骤S43；如否则转至步骤S46。