基于catia的bim技术在隧道设计中的应用

《基于catia的bim技术在隧道设计中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号:U4510710-2015121138硕士学位论文基于CATIA的BIM技术在隧道设计中的应用秦海洋导师姓名职称赖金星教授王立新高级工程师申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月11日学位授予单位长安大学ApplicationofBIMTechnologyBasedonCATIAinTunnelDesignAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:QinHaiyangSupervisor:Prof.LaiJinxingChang’anUni

2、versity,Xi’an,China摘要近年来，建筑项目逐步复杂，传统的设计管理模式已不能满足要求。BIM(buildinginformationmodelling)技术的应用推动建筑工程朝着信息化方向发展，极大地优化了建筑设计方案。然而，与地上建筑不同，一方面，隧道具有带状分布、围岩未知、设计变更频繁、空间封闭等特点，且由于软件平台、行业标准的差异，导致现行的建筑BIM技术不能直接应用于隧道领域；另一方面，目前隧道设计、施工状况较为粗放，复杂的隧道特性与粗放的生产活动相矛盾。因此，研究适用于隧道的BIM技术，依靠BIM技术推动隧道设计质量与效率的提高至

3、关重要。为了加快BIM技术在隧道设计阶段的发展，基于建筑BIM理论、隧道特点和模型信息化三个方面，论文深入分析了BIM技术在隧道建设各阶段中的应用，其中，着重开展了基于CATIA的BIM技术在隧道设计中的应用研究。针对隧道的特点以及CATIA的特征，研究了三种基于CATIA的隧道快速建模方法，即“UDF+Loop”、“UDF+替换”、“宏循环”方法，分别适用于钢拱架、抗浮桩和衬砌构件模型的快速创建。基于GoogleEarth研究了山体模型的精准模拟，基于SketchTracer研究了隧道高次曲面模型的创建方法，基于参数驱动研究了Catalog目录库的创建和

4、调用。并以金鸡山隧道为工程背景，基于上述研究成果完成了金鸡山隧道BIM模型的创建。基于该模型，在CATIA平台中完成了设计阶段BIM技术的部分功能应用，包括钢拱架Catalog创建、锚杆碰撞检查、U型槽C25混凝土工程量统计、人行横道有限元分析，等。最后，运用CATIA-Midas接口对金鸡山隧道K0+924段台阶法隧道施工过程进行了有限元分析，以拱顶沉降计算结果与现场监测结果的充分拟合为例来阐述CATIA接口功能的日趋成熟。综上所述，CATIA可以基于隧道特点，进行隧道BIM模型的快速创建、精准创建，可以自定义构件模型目录库。基于上述隧道BIM模型，可以

5、实现碰撞检查、工程量统计、有限元分析、二维出图，等功能。并且，可以通过CATIA-Midas接口功能完成隧道模型施工阶段的分析计算。CATIA平台与相关软件的协同完成了隧道BIM模型的创建和分析功能。功能完善的内部模块和较为兼容的外部接口表明：CATIA平台可以满足BIM技术在隧道工程设计阶段中的应用。关键词：隧道工程，BIM，设计阶段，CATIA，参数驱动，目录库IIIAbstractInrecentyears,buildingprojectsarebecomingmoreandmorecomplex.Thetraditionaldesignandman

6、agementmodecannolongermeettherequirements.TheapplicationofBIM(buildinginformationmodelling)technologypromotesthedevelopmentofbuildingengineeringtowardsinformation,andgreatlyoptimizesthebuildingdesign.However,itisdifferentfromthegroundbuilding.Ontheonehand,thetunnelhasthecharacteri

7、sticsofbandeddistribution,unknownsurroundingrock,frequentdesignchangeandlimitedspace,andbecauseofthedifferenceofsoftwareplatformandindustrystandard,theexistingbuildingBIMtechnologycannotbeapplieddirectlytothetunnelfield.Ontheotherhand,atpresentthedesignandconstructionoftunnelisext

8、ensive,thecomplextunnelcharacteri