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铁四院将3D打印与BIM技术相结合 让桥梁设计“摸得着”

2020/02/18 22:15
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【摘要】:
铁四院桥梁院一间办公室内,设计人员正在打印设计好的桥梁效果图。不同的是,他拿到的不是一摞图纸,而是一个实实在在的立体模型节段。几天连续打印后,经过拼装,一座微缩立体的大桥便栩栩如生矗立起来。率先将3D打印与BIM技术相结合,铁四院设计完成的深茂铁路潭江特大桥已于5月顺利合龙,这是国内大跨度桥梁领域首座全程采用BIM技术设计的大桥。尽管BIM技术在民用建筑中的应用日趋成熟,但桥梁BIM技术一直是工程

       铁四院桥梁院一间办公室内,设计人员正在打印设计好的桥梁效果图。不同的是,他拿到的不是一摞图纸,而是一个实实在在的立体模型节段。几天连续打印后,经过拼装,一座微缩立体的大桥便栩栩如生矗立起来。率先将3D打印与BIM技术相结合,铁四院设计完成的深茂铁路潭江特大桥已于5月顺利合龙,这是国内大跨度桥梁领域首座全程采用BIM技术设计的大桥。

       尽管BIM技术在民用建筑中的应用日趋成熟,但桥梁BIM技术一直是工程建设行业的难题。2014年,根据铁路总公司铁路行业BIM试点项目要求,铁四院在深茂铁路潭江特大桥率先开展BIM试点研究。

       深茂铁路是我国八纵八横高铁网“第一纵”——沿海铁路大通道的重要组成部分,也是连接珠三角核心城市与粤西地区的快速铁路线。潭江特大桥是深茂铁路的控制性工程,是江门至茂名段的最大跨度桥梁,也是国内最大跨度的双线铁路独塔斜拉桥。

       潭江特大桥设计负责人曾敏介绍,之所以选取潭江特大桥作为试点,就是考虑在设计条件十分复杂,施工难度大等不利条件下,运用三维设计技术可实现在有限的设计周期内,完成多个方案比选,以更直观的方式呈现,即便非专业的人也能一目了然。

       潭江特大桥开展BIM试点的总桥长5.6公里,主桥及引桥所选取的桥梁结构都具有普遍的代表性。设计过程中,铁四院桥梁院引进了3D打印机,“BIM”与“3D”牵手,潭江特大桥设计如虎添冀,不但实现了参数化建模、虚拟组装建造、结构分析与施工工艺研究技术于一体,而且实现了二维平面设计方案向三维实体模型的转化,实现了全桥及重要构件的可视化交底,实现了建设全过程的可视化、协同性、模拟性、优化性及可控性。

       作为中国铁路BIM联盟8家发起单位之一,铁四院2012年起开始启动铁路BIM标准体系的前期研究,参与了体系框架和联盟标准的制定。潭江特大桥的如期合龙,验证了在铁路大跨度复杂桥梁及常规桥梁在设计、施工领域实施BIM技术的可行性与先进性,为铁路行业BIM的推进做出了重要贡献。