建筑信息模型（bim）在互通式立交设计中的应用研究 93页

来兩：ｋ嗦硕壬学位论文建筑信息模型（ＢＩＭ）在互通式立交设计中的应用研究专业名務：道路与铁道工超研究生巧名＝王巧导师姓名；下建巧救巧 ＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＴＨＥＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＯＦＢＩＭＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＩＮＴＥＲＣＨＡＮＧＥｍＳＩＧＮＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍ化ｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅＢＹＷａｎＪｕｅｇＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｙｐＰ－ｒｏｆｅｓｓｏｒＤｉｎｇＪｉａｎｍｉｎｇＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｅａ巧ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａ２０１５ｙ 东南大学学位论文独彻性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除丫文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，一也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说巧井表示了谢意。（研巧生签名：寺ａ曰期：和）鸣东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研巧所、国家国书馆有权保留本人巧送交学位论文的复印件和电，可Ｗ采用影印。子文档、缩印或其他复制手段保存抢文本人电子文巧的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外允许论文彼查阅和借阅，可Ｗ公布（包括Ｗ电子信息形式刊登），论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括Ｗ电子信息形式刊登）授权东南大学研巧生院办理。研巧生签名：壬巧导师签名日期：献骑，明 ＾摘要近年来，随着信息化技术的不断发展，我国制造业和电子行业的生产效率得到了广一的建筑业泛的提升，也通过对ＢＩＭ技术的学习和应用提巧。而作为我国支柱产业之了其自身的信息化水平。ＢＩＭ，即ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎ（建筑信息模型），是ｇ一种基于Ｈ维的建筑设计理念，并拥有强大的综合信息管理能力，此。而目前类技术在立交设计行业中的应用研究还十分不足。作者将Ｂ，研ＩＭ与互通式立交工程结合起来究其在立交设计中的应用方法。论文介绍了ＢＩＭ的基本概念，阐述了其在建筑业的应用现状与方法，并结合互通式立交的工程特点，对传统的二维设计软件（ＤＩＣＡＤ）和新兴的ＢＩＭ技术从硬件要求、一ＢＩＭ的立技术平台和具体功能等屯个方面进行了对比研究，并进步指出了基于交设计流程与设计方法的转变。Ｂ论文ＷＡ山ＫｌｅｓｋＢＩＭ，对ＩＭＣ平台为基础技术在互通式立交设计中的应用方法进行了深入的研究一，提出了套完整的基于ＢＩＭ的立交设计体系，并详实地分析了其优一势与不足，论文进，。在此基础上步Ｗ昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程为例３ＤＢＩＭＢＩＭ应用Ｃｉｖｉｌ完成了其模型的设计工作，解决了现阶段应用技术在复杂线形设计和立交端部设计中的难点。论文还对现阶段ＢＩＭ模型的应用方法进行了探索、，包括碰撞检查王方量的计算与调配、视距分析、成本控制和施工模拟等。ＢＩＭ立交建模关隹巧，，．模型应用：互通式立体交叉Ｉ ＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＲｅｃｅｎｔｗｉｈｈｅｃｏｎｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｍｅｎｔｏｆｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｉｏｎｃｈｎｏｌｏｔｈｅｌ乂ｔｔｔｐｔ化ｇｙ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏ打ｅｆｉｃｉｅｎｃｙｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄｅｌｅｃｔｒｏ打ｉｃｓｉｎｄｕｓｔｒｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｐｒｏｍｏｔｅｄ．Ｌｉｋｅｗｉｓｅａｓａ化ａｒｉｎｄｕｓｔｒｉｎＣｈｉｎａｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒｉｓａｌｓｏｒｏｍｏｔｉｎｉｔｓｌｅｖｅｌｏｆ，ｐｙ，ｙｐｇ＂ｍｆｏｒｍａｔｏｎｚｓｉｔｏｎｂｅａｒｎｎａｎｄａｌｉｎＢＩＭ．ＨＩＭｓｈｏｒｔ化ｒＢ山ＩｄｉｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｉｉｙｌｉｇｐｐｙｇ，ｇ’，－Ｍｏｄｅｌｉｉｃｈｉｓａ３Ｄｂａｓｅｄａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｅｓｎｃｏｎｃｅｔａｓａｏｗｅｃａａｃｔｒｎｗｈｌｄｉｈｒｆｕｌｉｆｏｇ，ｇｐ，ｐｐｙｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．Ｂｕｔ化ｓｔｉｌｌｌａｃｋｓａｌｏｔｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ化ａｐｐｌｙＩＭｉｎＨｉｎｅｒｃｈａｎｅｅｎｉｉｎＳｔｈＢＩＭｏｔｔｔｔｎｅｅｒ．ｏｅｔｅｃｈｎｏｌｗａｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｈｈｅｉｎｅｒｃｈａｎｇｅｇｇｇ，ｇｙｎ’ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｇｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｆｏｃｕｓｉｎｇｏ打ＢＩＭｓａｐｐｈｃａｔｉｏ打ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓｔａｇｅｏｆｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ．Ｉｔｗａｓｉｎｒｏｄｕｃｅｄａｂｏ山ｔｈｅｂａｓｉｃｃｏｎｃｅｔｏｆＨＩＭａｓｗｅｌｌ犯ｉｔｓａｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｉｎｔｐ，ｐｐｃｏｎｓｒｕｃｔｏｎｎｄｕ巧ｒ．Ｔｈｅｎａｃｃｏｒｄｉｎｔｏｅｓｅｃｉｆｉｃｅｎｉｎｅｅｒｉｎｃｈａｒａｃｅｒｉｓｉｃｓｏｆｔｉｉｙ＾ｇ化ｐｇｇｔｔｈｎｏＤｉｎｔｅｒｃｈａｎｅ化ｅＢＩＭ化ｃｌｏｗａｓｃｏｎｔｒａｓｔｅｄｗ化ｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ２ｄｅｓｉｎｓｏｆｔｗａｒｅｇ，ｇｙｇ（ＤＩＣＡＤ）ｉｎｓｅｖｅｎａｓｐｅｃｔｓ：ｈａｒｄｗａｒｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｌａｔｆｏｒｍ，ｓｐｅｃｉｆｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｓ，ａｎｄｅｔｃ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｉｔｗａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄａｂｏｕｔｔｈｅｔｒａｎｓｆｉ）ｒａｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｓｉｎｒｏｃｅｄｕｒｅｉｎ，ｇｐｔｎｅｅｎｉｎｅｅｒｉｎｃａｕｓｅｄｂＢＩＭ．ｉｎｅｒｃｈａｇｇｇ，ｙ’ＢａｓｅｄｏｎＡｕｏｄｅｓｋＢＩＭｌａｔｆｏｍｉｉｔｗａｓｄｅｅｌｓｔｕｄｉｅｄａｂｏｕｔｔｈｅＢＩＭｓａｌｉｃａｔｉｏ打ｉｎｔ＾ｐｐｙｐｐｓａｅｏｆｅＡｓａｒｅｓｕ－ｔｈｅｄｅｓｉｇ打ｔｇｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｌｔａｃｏｉｒｌｅｔｅＢＩＭｂａｓｅｄｄｅｓｉｎｓ巧ｅｍｏｆ，＾ｇｙｓａａｎａ．Ｉｎｉｎｔｅｒｃｈａｎｅｗ过ｓｕｔｉｂｒｗａｒｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓｉｔｄｖｔｅｓａ打ｄｄｉｓａｄｖａ打ａｅｓｗｅｒｅａｎａｌｚｅｄｇｐ，ｇｔｇｙａｄｄｉｉｏｎａＢＩＭｍｏｄｅｌｏｆａｎａｃｔｕａｌｉｎｔｅｒｃｈａｎｅｒｏｅｃｔｗ过ｓｅｓａｂｌｉｓｈｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｗｏｔｔ，ｇｐｊ，’ｄｉｆｉｃｕｌｔｉｅｓａｂｏ山ＢＩＭｓｕｓ．ｉｎｇｏｎｃｏｍｌｅｘａｌｉｎｍｅｎｔｄｅｓｉｎａ打ｄｅｎｄｆｏｒｍｉｎｆｉｕｒｅｄｏｕｔｐｇｇｇｇＴｈｅａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＢＩＭｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｒｅｓｅｎｔｓｔａｅｗａｓａｌｓｏｅｘｌｏｒｅｄｉｎｃｌｕｄｉｎｃｏｌｌｉｓｉｏｎｐｐｐｇｐ，ｇｃｈｅｃｋｅａｒｈｗｏｒｋｃａｌｃｕｌａｉｏｎａｎｄａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｉｈｔ化ｓｔａｎｃｅａｎａｌｓｉｓｃｏ巧ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｔｔ，，，ｇｙｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ，ＢＩＭ，ｉｎｔｅｒｃｈａｎｇｅｍｏ化ｌｉｎｇ，ｍｏｄｅｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＨＩ 目录瓶ＩＡｂｓｔｒａｃｔＩｌｌ０录Ｖｍｍｉ．１１研巧背景１１丄１各斤业及建筑业的信息化发展背景综述１１丄２我国互通式立交建设所面临的主要问题１１．２国内外研巧概况３１．２．１国外研巧概况４１．２．２国内研巧概况４１．３本文研巧内容及意义５ｌ＇３＇ｌ研舶容５１．３．２研巧意义６１．４本文研巧技术路线７１．５本章小结８巧２章ＢＩＭ技术内拓及其在達巧巧业应用现状９２．１ＢＩＭ技术简述９’２．１．１建筑信息模型概念的滥筋９２．１．２ＢＭ的基本概念９、２．１．３ＢＩＭ技术的核屯１０２．２助Ｍ技术在建筑业的应巧１１２．２．１ＢＩＭ技术在建筑业的推广１１．．技术在建筑工程中的应用方法２２２ＢＩＭ１２２．３本章小结１３巧３章巧田互通式立交传巧设计手度ｍｎｉＣＡＤ为衍）与８ＩＭ技术的对比分析巧３．１传统立交设计手段（ＤＩＣＡＤ）的优势与ＢＩＭ技术的不足１５３丄１对计算机硬件水平的要求１５３丄２立交线形设计１６３丄３本地化应用１６３．２ＢＩＭ技术的优势与传统立交（ＤＩＣＡＤ）的不足设计手段１７３１二．２．维平台与Ｈ维平台的不同１７３．２．２数据信息的管理能力１７３．２．３数据信息的传递能力２０３．２．４设计元素的动态关联２１３．２．５互通式立交项目多专业的协作设计２１Ｖ 东南大学硕±学位论文３．３ＢＩＭ技术对现有巧计流程的影响２２３．３．１传统的立交设计流程２２３．３．２ＢＩＭ对传统设计流程的影响３２３．４ＢＩＭ技术所带来的设汁方法的转变２４３．４．１基于ＤＩＣＡＤ的立交设计方法２４３．４．２基于ＢＩＭ的立交设计方法２５３．５空间思维的转换２６３．６本章小结２６ＩＭ？基于Ｂ的立交巧汁方法巧巧２７４．１立交ＢＩＭ设计平台的选择２７４．２基于ＢＩＭ的地形曲面处理２８．４．２．１数据格式要求巧４．２．２Ｈ维地形曲面建模２８４．２．３基于ＢＩＭ的地形曲面分析２９４３基于ＢＩＭ的立交线形设计巧４．３．１平面线形设计２９４．３．２納断面设计３０４．４基于装配的立交横断面设计３１４．４．１装配和部件３１４４＇＇２代码集３２４．４．３映射ｉ标３７４．４．４横断面设计３８．立交Ｂ模型构建方法４５ＩＭ巧４．６本章小结３９弟５章ＢＩＭ在昆出市东化Ｗｔ、新６大进全苗１扩建工程中的麵４１．５１项目简介４１５．２项目地形曲面建模４２５．２．１地形曲面的导入和曲面模型的建立４２５．２．２地形曲面的分析４３５．３平面线形设计４４５．４纵断面设计４６５．５横断面巧计和立交ＢＩＭ模型的建立４７５．５．１行车道边线设计４７５．５．２分离式路基边坡交线的确定４９＇５＇装配设计１５３５５．５．４道路模型的建立５４５．５．５立交ＢＩＭ模型展示５８ＶＩ ＾５．６施工国自动出图６０５．７本章小结６１巧６章Ｂ６３ＩＭｇａ应巧研巧６．１多专业设计成果碰拴检查６３６．２主方分析６４６．３王方巧配７２６．３．１创建主方调配图７３６．．３２平衡±方调配体积７３６．４视距分析７４６．５成本拉制７７６７７．５．１成本核算西难的原因６．５．２解Ａ方案７８６．６施工模拟巧６．７本章小结如巧７章结论与ＭＭ８１７．１齡８１７．２臟８２８３ｍｓ８５ＶＩＩ 第１章绪论第増绪论１．１研巧背巧Ｕ．１各行业及建筑业的信息化发展背景综述随着计算机技术和信息技术的发展，目前全球正逐步进入全面信息化的时代。信息已经成为主导全球经济的基础。，并推动着工业社会向知识型和信息型社会转变信息技，同时对国际政治术在持续催生新经济増长点方面发揮了不可取代的重要作用、经济、壮会和文化产生了深远的影响。，世。２０１世界信息化发展总近年来界各国不断加大对信息技术的研发与应用１年１＾１１一化８１２２０１０２９９。指数达到，比年增长．％进入二＾世纪Ｗ来，我国信息化发展也取。２０１２得了显著的进展，发展速度居世界前列年为例，我国信息化与工业化融合指＾数为６１．９５，増长２．８８。从１９９７年我国首次提出信息化的概念ｙ？来，信息化的应用发展己经成为了我国经济社会发展的坚实基础和重要催化剂。华中科技大学的陈亮博±在一《信息化对工业化的推动作用研巧》文中指出，信息技术通过改造传统工业的生产方式、经营模式和沮织结构，显著地提高了生产效率和管理水平，促进了资源配置的优化Ｗ查研究发现，传统行业通过自身的信息化建设降低了生产的成本，并极大地。经过调提高了生产效率，使自身更具竞争力。在制造业，、电力、重工、金融业和电子行业信息技术早己成为提高生产效率Ｗ及－竞争力的核必手段。而作为国家重要经济支柱产业之的建筑业，其生产方式落后、技术应用层次不高，从而导致整个建筑巧业的生产效率比起其他行业来说较为低Ｋ。针对整个建设行业存在的低效率和浪费现象，国家建筑业发展十二五规划已明确要求建筑行业全面提高其信息化水平，。在国家政策和市场竞争的推动下建筑业开始了其自身信息化建设的探索，并取得了十分宝贵的经验。建筑行业的信息化建设工程复杂、系统庞大。在２００２年之前，因受限于落后的硬。件水平，建筑行业的信息化建设始终无法实现而从２００２年ＡｕｔｏｄｅｓｋＲｅｖｉｔＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＢ一ＩＭ软件发布开始起，系列软件经过步步的发展，渐渐地走向成熟，到如今己经形ＭＥＰ＞成了ｅｖｉｔ、Ｃｉｖｉｌ３ＤＷ及Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ屯［ｉｌＲ、等软件为核的建统信息模型系列软件及解决方案，并成功应用于多个建筑实际案例，例如上海中必大厦、南京机场二期航。Ｌ站楼等等其在减少设计错误、提高施工质量、：ｉ降低资源浪费等方面提高生产效率＞及正在为建筑行业提供着强劲的助力，并在未来将会发挥出更大的效益。１丄２我国互通式立交建设所面临的主要问题近年来，随着我国经济的快速发展、高等级公路和城市道路的大力建设Ｕ及汽车保有量的急剧増加，交通拥挤阻塞的问题也愈发严重。为了缓解堵塞、提高道路的通斤能力与服务水平，同时为了确保斤车安全，道路立体交叉的建设在我国得到了迅速的发展，作为高速公路及城市快速干道车辆出入口户的互通式立交如雨后春資般地大量修建。截Ｉ 东南大学硕±学位论文Ｗ止２００５年，我国国道上共建成互通立交１７８３座，立交桥桥长总计达３１００５９延米。而在其髙速发展的同时，我国立交建设过程中不可避免地出现了许多问题亟待解决，主要分为下几个方面：一（１）互通式立交的设计有异于般的道路设计，其工程复杂、形式多样。在历史上，由于早期城市规划前瞻性的不足，造成了现代的城市道路交通形式越来＇越复杂。例如北京的西直口立交桥（如右图所示），由于对隙ｊ諭編交３１流量发臟势的错误估计，新酿ｎ立交桥设计不合理，路标指示混乱，造成了更为严重的拥堵，民众的批评－方面声不断，由于设计者过分照顾主要交通方向的：另除捏寒机动车，支流方向的机动车如果需要右转弯就必须盘桥行驶，加大了车流量Ｉ新；此外酿ｎ立交桥的各进口通行能力高，而出口通行能力较低，且进出口位置设置不合理；此外新西直口桥还设置了多处禁行、禁左标志，不但使司图レｌ西直ｎ立交鸟政图机迷惑，而且交通标志放置的位置也极不合理，无法提前提醒司机分流。西直口立交的设计历时整整四年，却仅仅在通车两年之后就暴露出了诸多设计上的一不足一方面则归根于设计手段。此类设计上的不足方面是由于设计者自身的问题，另，在，应巧传统的落后，相比于进行较为复杂的项目设计时。众所周知简单的工程项目的二维设计手段会对设计者的Ｈ维空间想象能力提出更为严格的要求一旦这种要求超。出了设计师思维的极限一，行业内又缺少种相应的工具来辅助设计者，那么这种复杂的一设计很难避免出现些问题。（２）立交设计的复杂性也表现为设计内容的多样性。立交整体设计包括有：总体规划设计、路线设计、桥梁设计、路基路面设计及排。在学科方面水，立交设计涉及到建筑学、美学、交通、照明、绿化设施等各方面内容工程、桥梁与结构工程、工程力学、道路工程、设施工程、工程地质、工程测量、计算Ｗ机应用等多学科的内容。不难看出一，立交规划与设计是项综合性极强、难度较大、涉及面颇广、影响因素２ＤＣ众多的复杂工作。完成这项工作需要群体的智慧和劳动。然而，在应用传统的ＡＤ手段进巧设计的时候，立交线形货计、桥梁设计、景观设计及管线综合设计等环节不，而且各个环节之间不能做到有效的询通能同时进行。当各环节之间的信息沟通不及时＂＂或者出现沟通不畅的情况时（也就是普遍存在的信息孤岛现象），就会不可遥免地导致建设项目整个生命周期中信息流失现象严重Ｉ这在很大程度上制约了建设项目设计水平和设计效率的提高。如何协调这众多专业的设计内容并把它们有效的整合起来，遥＂＂免由于信息传递和沟通上的不足而造成的设计冲突，运是传统的２ＤＣＡＤ设计手段一发展过程中遇到的个大的瓶颈。（３）设计过程的复杂性直接造成了信息管理的复杂巧。鉴于立交设计的复杂性，立交设计过程中会产生大量的信息，其类型复杂、形式多２ 第Ｉ章绪论一样、数量庞大。目前，我们缺乏种有效的手段把这类数量庞大的信息管理起来。在传统的立交设计手段中，设计过程中产生的大量信息的保存和传递，依靠的是二维的施工图纸＾＾维工程项目。而想要应用二维的施工图纸来表达个复杂的，为了避免不出现表一二。达不清晰的情况，则势必会造成维施工图纸的复杂性因为为了精确表达座大型互通式立交的各个细节，设，很难找到别的方法计者除了増加二维图纸的数量。泣类问题二一就是传统的锥图纸承载信息能力低下的问题，也是我国立交传统设计手段上个主要的不足。（４）立交设计周期中不同设计阶段时间分配的不合理。应用传统的手段进斤立交设计时，设计者大量的时间被耗费在了繁锁且重复的施工图设计阶段。为了能在设计周期中按时完成设计任务，设计者会在较早的时间就不再对レ一方案进行较大的改动，设计者会出于ッ下两个原因结束个项目的设计工。通常情况下一作：是设计时间已经用完，二是设计者认为己无修改的必要。由于这两个原因所造成的设计工作的结束，设计者所提供的设计方案质量会存在较大的差异。如何把设计者从繁琐的施工图设计中解放出来，让他们把更多的时间和精力投入到方案设计当中，提高设计的水平和质量一，也是现阶段在立交设计中遇到的个十分现巧的问题。在立交的施工阶段，由于受到传统２ＤＣＡＤ技术平台的制约，立交全部的设计信息不能被很好地集成和管理。在数据量庞大、牵涉部口和岗位众多等复杂情况下，施工单位进斤准确的成本核算与控制是十分困难的。于是在建设过程中，超出预算的情况屡见。不鲜，逐势必会影响到立交的施工工期和施工质量（５）立交施工阶段信息集成管理问题。在立交的施工阶段，由于受到传统２ＤＣＡＤ技术平台的制约，立交全部的设计信息、不能被很好地集成和管理。在数据量庞大牵被部口和岗位众多等复杂情况下，施工单位进行准确的成本核算与控制是十分困难的。于是在建设过程中，超出预算的情况屡见不鲜。，这势必会影响到立交的施工工期和施工质量总的来说，大型互通式立交设计过程中出现的许多问题，诸化生产效率低下、成本レ増加、工期延误等。在，都与设计信息管理能力ッ及各参与方之间信息交流的问题有关目前２ＤＣＡＤ绘图技术仍是主流的时代，发展较为滞后的信息管理水平在面对现阶段互一些弊端通式立交复杂的信息需求和流通时，已经开始展露出。在信息高度发达的今天，对于建设项目的管理己经转变为对建设项目信息的管理，为了提升大型互通式立。因此一交的设计管理水平，为公路工程行业引进种先进的信息管理，促进交通业的健康发展技术和方法是很有必要的。１．２国巧外研究概况。目前，国内外对ＢＩＭ技术的研究和应用主要局限于建筑行业尤其是欧美国家和，其在该技术的理论研究和技术应用方面己经取得了宝贵的经验，地民。然而在立交工。ＢＩＭ程行业中，针对ＢＩＭ技术的应用研巧还并未开展本文首次在立交工程中引入技术，探究其具体的应用方法。下面本文将对ＢＩＭ技术在国内外的研巧概况进行简单的３ 东南大学硕±学位格文１．２．１国外研究概况一欧美国家和地区在Ｂ直处于领先地位。ＩＭ技术的研巧和应用方面ＡｒｃｈｉＣＡＤ１９８４年，匈牙利Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｉ公司推出计算机辅助建筑设计软件，并提出＂＂ＩＭ也、了抖Ｂ技术为核的虚拟建筑设计理念。但受制于当时落后的计算机硬件水平，Ｗ该技术并未得到广泛应用。直到２００２年，计算机硬件水平得到了极大的发展，Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司推出了ＡｕｔｏｄｅｓｋＲｅｖｉｔＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ等系列ＢＩＭ软件，大家才真正开始关注ＢＩＭ送项新技术。但由于当。时软件发展水平较低，其应用仍然没有得到推广２００３－年，Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司又推出了应用于道路行业的ＢＩＭ软件ＡｕｔｏｄｅｓｋＣｉｖｉｌ３Ｄ２００４ＡｔｏＣＡＤ的沁版本而已ＢＩＭ技术的。准其仅仅是个ｕ，并未完整展现出特点同年，美国总务署（Ｇｅ朋ｒａｌＳｅｒｖｉｃｅｓＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，ＧＳＡ）的下属公共建筑服务ｂｌｉｃｉｌｉｎｅｃｅｏｆＣｈｉｅｆＡｒｃｈｉｔｅｃＯＣＡ）于（ＰｕＢｕｄｇＳｅｒｖｉｃ）部口的首席设计办公室（Ｏｆｉｔ，７ｆ３－－２００３年推出了国家３Ｄ４ＤＢＩＭ计划。２００６ＵｎｉｔｅｔｅｓＡｒｍｏｒｓｏｆｅｅｒｓ年，美国联邦机构美国陆军工程兵团ｄＳｔａＥｎｇｉｎ，（ｙＣｐ一ｍ５２００６￣２０２０ＵＳＡＣＥ）制定并发布了份１年（年）的ＢＩＭ路线图。２００７ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓ化ｕｔｅｏｆＢｕｉｌｉｎＳｃｉｅｎｃｅＮ旧Ｓ）成立年，美国建筑科学研究院（ｄｇ，ｕｉｌｄｌｌｉＢｕｉｌｄｉｎｇＳＭＡＲＴ联盟（ＢｉｎＳＭＡＲＴＡａｎｃｅ，ＢＳＡ），用于负责ＢＩＭ应用研巧工ｇｍ作，使项目所有参与者在项目生命周期阶段能共享准确的项目信息。一２００７２－年１月，世界上第个关于ＢＩＭ的国家标准诞生美国国家ＢＩＭ标准ＮＢＩＭＳｍ一版发布。第，其目的是通过开放和互通的信息交换来改造建筑供应链２００９ｔＣｉ－Ａｖｉｌ３ＤＡ山Ｃｉｖｉｌ２０１０Ｉｕｏｄｅｓｋ公的ｏｄｅｓｋ３Ｄ，在年司推出了划时代版本一其送个版本中増加了道路平面交叉口设计模块，大大方便了般道路设计。但由于其仍然不具有歴道端部设计功能＆及桥梁模块的缺失，应用于大型互通式立交还存在着许多困难。１．２．２国内硏究概况相化与国外，我国目前对ＢＩＭ理念的研巧和技术的应用略为滞后，处于刚刚起步一的阶段。在大型互通式立交方面，同国外发达国家ＢＩＭ样，技术的应用研充还十分不足，我国在这方面还缺少引导和实践。目前，我国对ＢＩＭ巧术进行了大刀的推动，在ＢＩＭ软件开发商的宣传下，各个部口己经开始着手研究和应用ＢＩＭ技术，主要有＂一五＂（１）在我国十国家科技支撑计划重点项目《建筑业信息化关键技术研巧＂＂与应用》的基础上，十二五将加强推广ＢＩＭ、协同等新技术在工程中的应用。（２）レッ清华大学、同济乂学、哈尔滨工业大学和华南理工大学为代表，国内部分ＢＩＭ。高校先后成立了实验室另外，清华大学已联合Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司开始推动中国ＢＩＭ标准研究的工作。４ 第１章绪论（３）建设行业现行法律、法规、标准、规范对ＢＩＭ的支持和适应部分己经被提到议事日程当中，同时，ＢＩＭ人，建筑企业开始有对ＢＩＭ人才的需求才的商业培训和学校教育等工作也陆续开展起来。（４）在国内趙来越多的重大工程项目上，国家牵头并引导企业使用ＢＩＭ技术，例＂一＂一一上海中也、项目群数字可视化管理系统如中国在建的第高楼大厦、上海世博会、、的建筑设计方案等等北京奥运会国家游泳中屯。尤其是上海中也大厦项目，其项目全过Ｂ一ＩＭ进行全ＢＩＭ程由面规划，成为了第个由业主主导，在项目全生命周期中应用技术的典范。在国内，上海市城市建设设计研究总院对ＢＩＭ技术的应用与研究走在了前列。２０１２年，－城建总院成立了专业的ＢＩＭ设计研究中屯，吸纳高端ＢＩＭ人才，Ｗ引领城建总院ＢＩＭ１３ＢＩＭ已应用ＢＩＭ的技术发展。目前，总院个专业掌握技术的设计人员近百名，一技术完成了数十项工程设计任务，已初步形成直具有建筑、结构、暖通、轨道、隧道、ＢＩＭ。机电、道路、桥梁等全专业的高水平技术团队一在道路工程方面，陈翔路地道工程是上海市城市建设设计研究总院的个工程总承一ＩＭ包项目，经过年多的努力，相继完成了Ｂ在设计建模与出图、设计力学与性能分＝维打印析、交通模拟、、激光扫描、施工模拟、机器人测量等方面的应用内容。上海市城市建设设计研究总院利用工程总承包项目平台，结合陈翔路地道工程自身特点，在方案开始，到初设，，，极大、施工图再到施工等各阶段都充分发挥ＢＩＭ技术的作用的提高了项目的效率和质量。基于Ａｕｔｏｄｅｓｋ系列ＢＩＭ软件的通用性ｔＵ及便捷性，实现现场环境，大大提高、方案设计、横型分析、施工模拟、安全管理等各方面的综合提升了模型的重复利用率，降低了应用研究的综合成本，成果斐然，为工程建设赢取更好的经济效益和社会效益。１．３本文研巧内容及巧义１．３．１研究内容本课题研充的主要内容有：（１）ＢＩＭ技术理论Ｌ义及相关从业者的经验，结合大量文献，介绍ＢＩＭ技术的起源与发展过程深入分析ＢＩＭ技术的概念和内迪，阐述其在建筑行业的应用现状与应用方法，作为其在互通式立交工程中应用研巧的参考。２ＤＩＣＡＤ）与ＢＩＭ技（）传统立交设计手段（术的对比分析ＤＩＣＡＤ为代表，对新、老两种技术在互通式立交设计中的应用进斤全面的对比，ＢＩＭ的立Ｗ总结其各自所具有的化势与不足，基于：另外交设计流程与设计方法较之于传统的流程与方法有着根本性的不同，需要对其进行深入的分析。３ＢＩＭ的立（）基于交具体设计方法目前，应用ＢＩＭ技术进行互通式立交的设计工作还存在着许多技术难点。为了提５ 东南大学硕±学位论文一么外出，还需要套可用于指导实际工程项目的完整立交设计体系，在解决其技术难点在其他环节对基于ＢＩＭ的立交具体设计方法进行深入探索。（４）ＢＩＭ技术在实际案例设计中的应用结合昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程的实际案例，应用ＡｕｔｏｄｅｓｋＢＩＭ平台旗下的Ｃ，ｉｖｉｌ３Ｄ软件对其进行ＢＩＭ建模对所提出的基于ＢＩＭ的立交设计方法进行验证。Ｍ（５）ＢＩ模型的应用方法结合之前所构建的昆山市东城大道、绿地大道全互通ＢＩＭ模型，Ｗ碰撞检査、±方分析与调配，、视距分析、成本拉制和施工模拟等六个方面为切入点对ＢＩＭ模型的应用方法进行祝充，最大化地挖掘助Ｍ模型的应用价值。（６）结论和展望ＢＩＭ技术在互通式立交建设项目中应用的困难与挑战，对其进行全方最后，针对面的总结，阐述ＢＩＭ技术相较于传统的２ＤＣＡＤ设计手段所具有的优势，并指出其现。阶段的不足和缺陷，再结合ＢＩＭ未来的发展趋势进行合理的展望１．３．２硏究患义ｕｔｏｄｅｓｋＢＩＭ平台３Ｄ和Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ软件对本课题对ＢＩＭ的研究基于Ａ，使用Ｃｉｖｉｌ互通式立交全寿命周期进行建模和分析，其中重点研究ＢＩＭ技术在设计阶段的应用方法。本课题研究的意义在Ｗ下凡点：（１）补充ＢＩＭ技术在互通式立交工程中的应用研巧目前在国内，对ＢＩＭ技术的研究才刚刚开始起步，且其研究主要分布在建筑工程领域，ＢＩＭ。而在互通式立交项目中技术的应用研究还处于空白阶段。本巧题引入建ＢＩＭ技术立交工程中的应用方法，具有比较重要的意义。筑行业的，研究其在互通式（２）改进立交设计方法，提髙立交设计质量，减轻设计师的工作强度Ｂ一ＩＭ技术被定义为种三维的设计手段，且拥有超强的信息整合与管理能力。在一面对复杂的立交设计时，其Ｈ维可视化体设计Ｗ及强大的信息整合与管理能力可Ｗ有与设计水平。另外，在立效地降低设计难度与工作强度，帮助设计师提高立交设计质量交设计中应用ＢＩＭ技术还可＾处大大降低设计师的工作量，把设计师从繁重的施工图设计工作中解放出来Ｗ在立交方案设计阶段投入更多的时间和精力。尤其是对于大型互通式立交的设计来说．其覆盖专化广泛，引进ＢＩＭ技术可＆使立交线形、桥梁、排水、一管线等设计在同个模型中同时进行，多专业协同工作，保障高质量的设计成果。（３）改进立交设计信息的保存与传递方式目前我国立交设计所产生的数据信息的保存和传递都依赖于传统的二维施工图纸，一座大型互通式立交的所有细节而想要使用二维的施工图纸来精准地表达，其过程和结ＢＩＭ，极容易出现信息传递不完整、表达不清晰的情况果均是化较繁琐的。应用技术来进斤复杂的乂型互通式立交设计，其设计信息的保存将彻底抛开传统的二维图纸而被全部集成于Ｂ，其巧计信息的ＩＭ的模型么中。随着技术的发展和国家ＢＩＭ标准的出台６ 第１章绪论传递也终将会离开二维图纸被同样整合到ＢＩＭ的模型中去。因此，在工程实践中应用ＢＩＭ技术，建立大型互通式立交信息模型对信息进行高效管理和快速分享可Ｗ有效地巧免由于信息管理过程中的信息流失和沟通不畅等原因而造成的生产效率低下、成本增加和工期延误等情况的发生，为高质量的立交建设提供保障，为交通建设行业的生产效率带来极大的提升。（４）帮助施工企业控制建设成本在互通式立交的施工阶段，应用ＢＩＭ技术取代传统方法可Ｗ快速、精确地计算出工程量大小一、造价、所需材料量、人工量等施工过程中的重要信息。ＢＩＭ还可将座互通式立交的空间信息与进度信息整合成一＋＋个３Ｄ时间维成本控制的５Ｄ模型，从而帮助施工企业在施工过程中制定详细的施工巧织计划，精确地控制施工进度，优化人工、材料配置。，科学地进行场地布置，从而有效地降低成本、缩短工期，提高企业效益（５）在其他方面，立交的ＢＩＭ橫型同样具有很高的使用价值。例如，ＢＩＭ模型可Ｗ支持Ｈ维视距的检查、驾驶模拟、施工模拟等多种模型分析功能。１４．本文研巧技术路线本课题研究的技术路线如下：７ 东南大学硕±学位絶丈基于Ａｕｔｏｄｅｓｋ平台的互通式立交ＢＩＭ研究Ｔ■Ｉｒ１＂．．ｍ传统设计手段与ＢＩＭ技术￥＼Ｉ［论ｍ例￣￣￣￣Ｉ研Ａ设巧￣＾Ｐ￣计ＴＩＴ．ＩｉＢＩＭ＼横向技术１＼对比的冲＼建筑寶击岂内！涵＾兰＼＾分析、｜１／＼ＢＩＭＡｎｒ＼＿／Ｉ——ｚ应用＿ｉｐ＿ＩｉＩ方法研巧传统设空设模模ｍＭ手段计间计型型的优流思方设应Ｉ＾势程维法计巧＾ＪＶ结论与展望１．５本章小结本章总结了现阶段我国各行业的信息化发展现状，并分析了我国互通式立交建设过程中所面临的主要问题。通过分析国内外研巧现状及其相应的不足之处，明确了论文的研究方向和研巧内容。，并提出了论文研究的意义最后－本章提出了论文研巧的技术路线。８ 第２章ＢＩＭ技术内涵及其在建筑行业应用现状第２章ＢＭ技术内涵及其在建筑行业应用现状２．１削ＶＩ巧术倚述２丄１建筑信息模型概念的滥瞭ＢＩＭ的概念早在二十世纪屯十年代就开始存在了。在１９７４年９月，卡耐基麦隆大一？Ａ学的查理伊斯特曼在《ＩＡ杂志》上发表了篇名为仇化ｎｅ〇／彷ｅ及ｗ７成Ｍｇ＂Ｚ）ａｓｃｒｆｏｎ。ＢｕｉｌｄｉｎＤｅｓｃｒｉｔｉｏｎ邸砂別ｅ／ｎ的论文在论文中，他提出了建筑描述系统（ｇｐ＂＂Ｓ一ｙｓｔｅｍ）的概念并设想了其工作原理；典型的互动元素．．．．．．从同个有关元素的描述一．．中，获得剖面、平面、轴测图或透视图．．．．任何布局的改变只需要操作次，就会使所一．．．．．．有将来的绘图得到更新。所有从相同元素布局得来的绘图都会自动保持绕任何算量分析都可直接与这个表述系统对接．．．．．．估价和材料用量可Ｗ容易地．．．．．．被生一一．．．．．．成．．．．．．为视觉分析和数量分析提供个完整的、统的数据库在市政厅或建筑师的办公室就可Ｗ做到自动的建筑规范核查。大项目的施工方也许会发现在进度计划和材料Ｗ＂订购上这个表述系统具有的优越性。这就是最早的建筑信息模型。之后ｅｒｒＬａｉｓｅｒｉｎ，Ｊｙ规范了这个术语，使它成为了建筑过程数字表达的通用名称并推广使用起来，促进数字信息的交流和可操作性。这个概念也就是Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｌ所称的虚拟建筑（ＶｉｒｔｕａｌＢｕｉｌｄｉｎｇ）、Ｂｅｎｔｌｅｙ公司的集成项目模型（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＰｒｏｊｅｃｔＭｏｄｅｌｓ）、Ａｕｔｏｄｅｓｋ和Ｖｅｃｔｏｒｗｏｒｋｓ公司的建筑信息模型。ｕｉｌｄｉｎｇ虹ｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）。一建筑信息模型（ＢｕｉｌｄｉｎＭｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎ）这准确用词最初在英文中出现是ｇｇｉｍ一ｆＷ在１９９２年Ｇ．ＡＶａｎＮｅｄｅｒｖｅｅｎ和Ｆ．Ｔｏｌａｎ的篇论文中。但直至十年后，２００２年Ａｕｔｏｄｅｓｋ公司发布了《建筑信息模型白皮书》，建筑信息模型这个术语才开始被广泛地使用。２丄２ＢＩＭ的基本概念根据美国国家ＢＩＭ标准项目委员会的定义，建筑信息模型（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄｅ一ｌｉｎＢＩＭ。Ｍｏｇ，）是对个设施的实体和功能特性的数字化表达方式从整个生命周期过程开始，到最后的拆迁，它作为此设施共享的信息资源，成为各项决策制定的可靠基ＩＷＡｔｏｄｅｓｋ，础。依据ｕ所赋予的定义建筑信息模型是指建筑物在设计和建造过程中创＂＂，使得经过建和使用的可计算数字信息。而送些数字信息能够被程序系统自动管理一ｔｗ这些数字信息所计算出来的各种文件自动地具有彼此吻合致的特点。而住房和城、Ｂ？乡建设部工程质量安全监管司处长也对ＩＭ做出了解释：她表示，ＢＩＭ技术是种应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划，、运行和维护的全生命周期过程中进斤共享和传递使工程技术人员对各种建筑信Ｌ息做出正确理解和高效应对，为设计团队义及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提ｕｕｗ。供协同工作的基础，在提高生产效率总、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用一ＢＩＭ的的来说，ＢＩＭ是个政策，、过程和技术Ｈ方面共同作用的结果最终实现离不９ 东南大学硕±学位论文ｔｗ开这Ｈ个方面的内容。传统的建筑设计在很大程度上依赖于二维图纸（平面图、立面图、剖面图等），而建筑信息模型把它扩展为长、宽、高的３Ｄ模型，并Ｗ时间作为第四维（４Ｄ），＆成本一５Ｄ一Ｂ作为第五维）。，ＩＭ，它还（因此个模型不仅仅包宫个几何图形涉及到空间关（）系，及建，、、光照分析、地理信息筑构件的数量和性能例如制造商的详细信息等施工过程中成本的管理等。Ｂ一一ＩＭ模型把设计作为种对象的组合展现出来。这种对象般来说就是指建筑狙件。这些组件在被组合的同时携带着它们各自的几何尺寸、属性Ｗ及之间的空间关系等等。ＢＩＭ设计工具允许项目参与方的不同专业部口从这个信息横型中抽取信息来打印图纸或者用于其它用途一。由于各参与方使用的都是同个保持实时更新的建筑信息模型，这些不同专业的信息会自动地保持一致。ＢＩＭ软件还可参数化地定义对象。意思就是说，各类对象被定义为参数并关联一个关联的对象发生改变到其它的对象，与此对象相关联的其它对象也会。所如果有一自动地随之改变。Ｌ模型的每个元素都携带着属性信息，Ｊ方便我们进行选择或自动地安排它们，，并为我们提供成本巧算及材料跋踪和排序等等。对于参与项目的专业人±，ＢＩＭ技术实现了从设计团队到主承包商和分包商再到业主或经营者的虚拟信息模型的传递一，此举减少了当支新的团队接手项目时发生的信息丢失现象，并会为业主提供更多的扩展信息。、２丄３ＢＩＭ技术的核屯ＢＩＭ技、在于其能够把建筑项目生命周期不同阶段的数据术的核屯、过程和资源连一接起来，完整地描述其工程对象．并可Ｗ被建设项目各个参与方调取使用。个建筑的一Ｂ一ＩＭ模型就是其建筑的唯工程数据源，可解决分布式、异构工程数据之间的致性和全局共享问题，支持建设项目生命周期中动态的工程信息创建、管理和共享。ＢＭ的核也价值体现在＾＾下Ｈ个方面：（１）模型信息的完备性：除了对工程对象进行３Ｄ几何信息和拓扑关系的描述，还包括完整的工程信息描述，如对象名称、结构类型、建筑材料、工程性能等设计信息；施工工序、进度、成本、质量ｔＵ及人力、机械、材料资源等施工信息；工程安全性能、材料耐久性能等维护信息；对象之间的工程逻辑关系等。（２）模型信息的关联性：信息模型中的对象是可识别且相互关联的，系统能够对模型的信息进行统计和分析，并生成相应的国形和文档。如果模型中的某个对象发生变＾化。，与之关联的所有对象都会随之更新，旦保持模型的完整性和即时性一一一（３）模型信息的致性：模型信息在建筑生命期的不同阶段是致的，同信息无需重复输入。而己信息模型能够自动演化，模型对象在不同阶段可臥简单地进行修改一ｔＷ和扩展，而无需重新创建，从而减少了信息不致的错误。ＬＪ上特性使得ＢＩＭ能够满足建筑生命期信息管理的要求。成功的ＢＩＭ应用将给建：筑工程项目带来如下优势提高交付速度，从而节省时间（工期）；通过集成的数据模１０ 第２章ＢＩＭ技术内涵及其在建筑行业应用现状型，提供更好的交互协同能力，减少错误的发生；节约成本；提高生产为；提高工作质ｌ７ｔ量］；为企业带来新的利润增长点ｉｌ及。ｔ商业机会２．２助Ｍ振时Ｅ建筑业的应用２２１ＢＩＭ．．技术在建筑业的推广建筑信息化是建筑行业的发展方向与趋势，我国在政策方面给予了大力的支持。建＂＂筑业十二五发展规划提出了全面提髙行业信息化水平的要求，推广ＢＩＭ、协同等技术在工程中的应用：加强引导，统筹规划，分类指导，重点推进建筑企业管理与核必业务信息化建设和专项信息技术的应用。建立涵盖设计，、施工全过程的信息化标准体系加快关键信息化标准的编制，促进行业信息共享。运用信息技术强化项目过程管理、企业集约化管理、协同工作，提高项目管理、设计、建造、工程咨询服务等方面的信息化技术应用水平ｔＷ，促进行业管理的技术进步。＂＂《２０１１－２０１５年建筑业信息化发展钢要》明确了在十二五期间基本实现建筑企业信息系统的普及应用＂，着重提出把ＢＩＭ技术作为信息技术应用的重要内容；在建＂筑业１０项新技术（２０１０版）中也将ＢＩＭ技术作为主要新技术进巧推广。工程建筑行业有业主、设计单位、施工单位、供应商和政府等多个参与方，其中业主和设计方在产品、过程和组织Ｈ个方面的受益程度要高于其他参与方，是收益项和收益频数最多的参与方。因此，在ＢＩＭ技术的应用实践中，出现了业主驱动的ＢＩＭ应用、设计方驱动的ＢＩＭ应用和施工方驱动的ＢＩＭ应用兰种模式。根据调査研究，设计院作为主要推动方的情况占４２％，施工单位作为主要推动方的情况占３３％，业主作为主要推动方的情况占２５％。一ＢＩＭ发展现清华大学的赵源燈硕±做了次关于中国建筑业状的问卷调查，总共一得到３８份有效问卷。经过筛选，满足致性检验的、有参考价值的调査问卷共有１３份。ＢＩＭ推广本文引入其调查结果来对我国目前建筑斤业现状进斤笛述，所得结论如下表所示：表２－１调查问卷结果己参与过的Ｂ－￣－０ＩＭ项目数０个１３个４６个７１个１０个ｔＵ：人数１４５２１目前公司的Ｂ－ＩＭ项目数０个１个２个３５个５个Ｗ上人数２５２２２Ｂ一ＩＭ技术的了解程度不了解很少了解般比较了解非常了解人数００６７０公司ＢＭ技术的实施主不知道从来没有过ＢＩＭ外包＋公司自聘用ＢＩＭ外包公司自身的体项目身的ＢＭ团队公司ＢＩＭ团队人数０１斗２６１１ 东南大学硕±学位论文公司Ｂ一般比较高非常髙ＩＭ技术的应用程非常化比较低度人数２３４４０Ｂ一采巧ＩＭ技术从后的效非常少比较少般比较多非常多益人数２３５３０未来公司应用Ｂ一ＩＭ技术非常少比较少般比较多非常多能得到的效益人数００２９２总的来说，ＢＩＭ技术已经在国内建筑业普及开来，但应用水平不高，产生效益偏助＾低。虽然如此，从业者们仍然对１＾１的未来前景表示乐观，只是６１１＾１的成功需要个过程。２．２．２ＢＩＭ技术在建筑工程中的应用方法Ｂ一ＩＭ作为种创新的工具与生产方式，是信息化技术在建筑业的直接应用，自２００２年被提出后，己在欧美的发达国家中引发了建筑业生产方式的巨大变革。在建筑的设计阶段，ＢＩＭ与传统的ＣＡＤ设计手段相比，最大的区别是让建筑设计由点、线等姐合变为包含参数的三维化模块的组合，ＢＩＭ让设计出来的作品变得富有＂生命气息＂一，是设计理念的次颠覆性创造。因为ＢＩＭ可直接生成建筑物的Ｈ维图像，所レ：Ｕ受计师不再需要用抽象的平面图、立面图和剖面图来表达建筑实体。同时，ＢＩＭ技二维的设计图纸在面对一些特殊术可使建筑物的形态不受任何技术限制。、复杂的工程时，往往会出现表达不清晰、不精确的情况，如由中建国际负责的天津港码头项目，其，不规则的玻璃幕墙波浪形的屋顶结构，对于二维的ＣＡＤ而言基本±是不可能完成的。一在传统的２ＤＣＡＤ设计时代，般是先由建筑、结构工程师出建筑施工图和结构施工图，然后绝排水、电气、空调等各专业的设计师在此基础上设计各自的专业施工图。这样各专业之间的管线管道综合就成了一个繁杂、反复而费时的工作。这项工作如果处，出现管线安装位置的矛盾，在平面图上很难被发现理不好，当进入施工环节后必然会导致返工一，从而造成不必要的造价增加和工期延误。由于ＢＩＭ是在个整合的、各专业之间可共享信息的模型下开展设计的技术，所利用ＢＩＭ技术能很好地遥免这种情况的发生。在设计过程中结构与设备、设备与设备、各管线间如果有冲突便会直观地显现出来，从而方便设计者及时进斤调整和修改，有效地避免了各专业图纸之间的冲突问题。另外一一，由于建筑中各个对象都是相关联的，所每个细微的改动都会产生系列一一的连锁修改。，这对于些大型工程来说将是个海量的工作而ＢＩＭ让修改变得十分的简单和快捷一。因为在ＢＩＭ中，所有模块都是参数化的相关体，对象旦被修改，与，大大降低了设计工作量此相关联的各种数据和图形便会自动修改。１２ 第２章ＢＩＭ技术内涵及其在建筑行化应用现状＾在项目的施工阶段。，对于施工企业来说，这是降低成本、提高效益的关键阶段在传统项目管理中，甘特图（Ｇａｎｔｔｃｈａｒｔ，又名横道图）的作用很大。但由于其缺乏可视性，它很难直观地表达出各施工环节之间的关系，同时也不能反映出整个施工过程的动态变化，。由于ＢＩＭ在设计过程中对构成建筑实体的各种对象赋予了与之相对的参数如建筑质量要求、进Ｌ义及造价信息等。ＢＩＭ系统可ＬＪＪｌ方、构件尺寸度要求便地计算出，ＢＩＭ可工程量大小、造价、所需材料量、人工量等施工过程中需要的信息。因此（＾一将建筑物的空间信息与进度信息整合成个３Ｄ＋时间维＋成本控制的５Ｄ模型，从而帮，优化人工、助施工企业在施工过程中制定详细的施工沮织计划，精确地控制施工进度ｔＷ。材料巧置，科学有效地进行场地布置，有效地降低成本，提、缩短工作高企业效益２．３本章小结本章首先阐述了ＢＩＭ的起源和基本概念，从而明确了ＢＩＭ技术所具有的两大特征：一。此外基于Ｈ维的可视化体设计Ｗ及强大的综合信息管理能力，本章对ＢＩＭ技术在，作为其在互适式立交设计中应用研究的参考建筑业的应用现状和应用方法进行了总结。１３ 第３章我国互通式立交传统设计手段ｑｊＡＤ）ｌＣＡＤ为例与ＢＩＭ设计手段对比研巧第３章我国互通式立交传统设计手段（ＰＸＤＩＣＡＤ为例）与ＢＭ技术的对比分析一立交的设计不同于，其形式多样，般的道路工程设计、工程复杂突出表现在下两个方面：（１）立体交叉桥跨与匯道的灵活多变，加上立交区环境复杂，使立体交叉形一式千变万化，千姿百态。（２）立体交叉还是个十分复杂、庞大的结构物。它的复杂性一一方面反映在设计影响因素的多变巧和工程结构的复杂性上另方面还反映在设计内；容的多样性上。总的来说一，立交方案设计是个逻辑性很强的辩证过程。设计师开始项目设计之前要了解业主的意图，明确任务书要求，调研基地情况。设计方案形成于交流、探讨的过＝。程中，设计师在找到这者的契合点时，方能找到立交设计的最优解ＨｔＣＡＤＥＩＣＡＤＤＩＣＡＤ目前我国国内常用的立交设计软件有绛地（ｉｎ）、、等。它们ｕｔｏｄｅｓｋＣＡＤ环境之中＞集成于Ａ，己经可＾良好地配合设计师进行各类复杂的立交设计。（１一但随着时代的发展和项目各参与方要求的进步提高，基于二维设计理念的此类设计软一些不足，在件已经开始展露出。例如多专业的协作设计、信息的管理和传递、资源高二。效利用、成本控制、施工指导等方面，传统的维设计手段己渐觉乏力而ＢＩＭ技术的出现为解决目前所出现的问题指出了一个发展的方向。它是否能取代目前的二维设计手段成为未来立交设计的主流方法，不仅取决于政府政策的支持程度，还需要ＢＩＭ软件厂商的不断进取，使现有的ＢＩＭ软件更具吸引力，让现有的立交设计从业者们主动跟进学习并付之于实际应用。在众多的传统立交设计软件中，本文选择了ＤＩＣＡＤ作为代表与ＢＩＭ技术进行对比研巧。３．１传统立交役汁手段ＤＩＣＡＤ）的优势与…Ｍ技术的不足（３丄１对计？机硬件水平的要求２ＤＣＡＤ技术出现于二十多年前，ＤＩＣＡＤ的发展也有将近十年的历史，在计算机一，设计师们并不需要台超高性能的计算机来进行立交设计硬件水平不断发展的今天。相反，在ＢＩＭ技术中，由于其所具有的Ｈ维特性及其对大量设计信息高度整合的特点，使ＢＩＭ技术对计算机硬件水平提出／很高的要求，例如某设计单位为推广ＢＩＭ技术下发了如下通知：１５ 东南大学硕±学位论文各位新员工：Ｂ，、为加快ＩＭ技术的推广应用公司拟在下半年到各分公司对从事工程技术、商务的新员工进行Ｂ，为此将请１Ｍ培训近期准备购买电脑的员工按《安装ＢＩＭ软件电脑最低配置要求》来购买电脑，凡按要求购买的电脑或己达到该要求的电脑（经分公司信息管理员核实），并学习、应用了助Ｍ技术的员工，每月电脑补贴巧用相应增加（具体金额待定）主要部件最低巧置参巧备注项目ＢＩＭ台式电脑个人笔记本电脑ＣＰＵ酷容ｉ７酷容ｉ５（推荐三代）内存１６Ｇ４Ｇ（推荐６Ｇ）机械硬盘１Ｔ５００Ｇ固态硬盘０Ｇ（推荐６４Ｇ）显存２Ｇ１Ｇ（推荐２Ｇ）必须独立显卡液晶显示器２４寸１４寸参考价格８０００元４５００（推荐５０００）由此可见，倘若要大范围地普及ＢＩＭ技术，项目的各参与方需要在计算机硬件方一面投入不小的资金。相比较而言，ＤＩＣＡＤ技术的大优势就是较低的计算机硬件水平要求。３丄２立交线形设计＂Ｄ一＂＂ＩＣＡＤ的大特色就是丰富且强大的线形设计能力，它的动态模式法、动态＂＂＂导线法、动态变速车道命令可Ｗ帮助设计人员根据实际情况的需要进行各类复杂的Ｐ３３线形设计，涵盖了从最简单的缓圆缓形式到包含多个圆曲线单元的复合曲线这之中所有曲线形式的设计，且操作简便、效率较高，有效地滿足了各类立交线形设计的要求。ｉｖｉｌ３Ｄ反观ＢＩＭ道路设计软件Ｃ，其在立交线形设计方面所具有的功能就显得较为简陋－最多仅能支持含有两个圆曲线单元的复合曲线设计，而且实现起来也十分繁琐、困难。现如今，随着五肢、六肢立交的出现，立交的线形越来越复杂，Ｃｉｖｉｌ３Ｄ在这方面与传统的立交设计手段相比仍存在着不小的差距。３丄３本地化应用目前的国内施工图审查标准还是二维的，传统的立交设计手段在与现有行业标准的衔接方面做的十分成功。而ＢＩＭ却并不能用于最终的施工依据，还必须根据现有行业标准的要求将＝维模型转化为二维图纸一。另方面，当前的ＢＩＭ软件普遍存在本地化，本地化构件资源较少，本地化的项目模板技术不足、本地化的ＢＩＭ建模标准和工作流程不配套，软件与本地化的各种规巧、标准和计算的结合相欠缺的问题，模型生成的Ｌ一、纵断面、横断面图也不能全部达到施工图设计深度平面。所Ｊ，制定个既不限制创１６ ３（）第章我国互通式立交传统设计手段ｌＵＤＩＣＡＤ为例与ＢＩＭ没计手段对比研究一作又可供审核的三维标准是ＢＩＭ发展过程中必须要解决的个重要问题。３．２…Ｍ巧术的优势与传统立交设计手段（ＤＩＣＡＤ）的不足３．２．１二维平台与兰维平台的不同尽管ＤＩＣＡＤ是在二维的ＡｕｔｏｄｅｓｋＣＡＤ平台上进行开发的，但经过近几年的快速一发展，ＤＩＣＡＤ越来越呈现出些Ｈ维设计的特点，它利用独特的ＤＰＦ文件数据管理器实现了例如Ｈ维设计信息的录入和调取、Ｈ维模型可视化、丰富的匯道Ｈ维设计信息查询等功能，极大地降低了设计人员的工作难度和工作强度。由此可见，不论是在传统的设计方法中，还是在新兴的ＢＩＭ技术中，Ｈ维设计都已成为立交设汁未来的发展趋势。但是＝由于受到了传统二维设计平台的技术制约，应用ＤＩＣＡＤ进行维设计仍思得较为繁琐，设计人员必须在设计过程中不断地对Ｈ维信息进行采集、录入和调出Ｗ在二维设计环境中实现Ｈ维设计。而ＢＩＭ的Ｈ维设计平台在减少了互通式立交设计难度和设计一＝人员工作强度的基础上，进步简化了Ｈ维设计的过程。计对ＤＩＣＡＤ对维信息的采集、录入和调出Ｈ个步骚，ＢＩＭ的Ｈ维设计平台把Ｈ维信息的采集和录入合并到了立交实体设计的过程中，简单来说就是设计人员在设计立交实体的过程中，其Ｈ维信息已被自动的采集和录入到这个实体模型之中，设计人员可Ｗ跳过采集和录入的步骤直接调＞的工作出其＾维信息。（＾１进行后续总的来说一，倘若现有立交设计软件的设计者们可摆脱传统的二维平台，站在个更高的起点上，在ＢＩＭ的Ｈ维设计平台环境中进行软件的二次开发，从根本上解决二维平台下进行Ｈ维设计的技术瓶颈，未来的立交设计必将变得更加高效和精确。３．２．２数据信息的管理能力总所周知一，座互适式立交包含多条主线和匯道，仅仅在道路工程的范围内，其设计过程中所产生的设计信息就己经十分庞杂，倘若再加上其他专业（例如桥梁、排水、一照明，座互通式立交的设计信息量只会更加庞大。在面对如此、管线等）的设计内容繁多的参与专业和设计内容的情况下，在传统的二维设计平台上，设计人员不得不绘制－大量的图纸来进行设计成果的表达。如图３１所示为某扩建工程施工图成稿，其包含了道路工程，。、交通工程、排水工程和桥梁涵洞四个部分每个部分下又由许多图纸来构成一由此可见，在二维的设计环境下对个复杂工程项目信息的保存是需要大量的图纸来完成的。而得益于其Ｈ维的设计环境和强大的信息管理能力，ＢＩＭ技术在信息的保存方面一一具有Ｈ大优势：（１ＢＩＭＤＷＧ）便携性。个项目的模型只需要靠个文件来保存，大大减少了设计过程中所产生的文件数量２＾：（）完整性。个项目的ＢＩＭ模型所承载一的信息量涵盖了个项目所需专业的所有设计内容，细节之处也不例外。（３）精确性。一Ｂ由于个项目的ＩＭ模型是通过三维设计来完成的，且其储存的信息量也十分庞大，更加贴近实际情况，所Ｗ在此基础上的设计内容在精确性方面大大地超越了传统的二维设计手段。１７ 东南大学硕±学位论文－沉个￣￣占沉呼４ｓｎｚ＾１〇ａ押Ｉ２１２Ｄ８１８占晚ｋｍｍＡＭＨＵｍｓａＢ占四巧！个口￣￣沉－饥个ＬＳＶ１ｉｉＡ巧ＵＳ主凹垃Ｉ２２乙烟留规？Ｍ８断ＷＳＡ饥１辛３》ＳＷ－２■工扣Ｍ＊巧１个＜１１８平画押１２￣５ＩＩＢ？＊工Ｓ９立交主＊工扭？＊菌访究巧９扩｜百ＩＷｓｖｉ￣ｚ￣６前个Ｔ－－￣￣ｎｉ田ａ、ＭｔＳｆｔｓｖｉ２ｅｇ｜ｓｎｚ■巧ｆｌＡ９曲姓ＭＵｅ幻必２￣－■巧￣－￣－ｎ－ｍ立交ＲＷｓｖｉ２ｓｖｉ２巧揉过电力巧ｉ２曼音呂录ｇｍｉＭ＊有■左ｇ、ｆｔ規ｇ餐ｇＨｇ柬＆Ｉ！［助ｉＨ｝ｇＩＢｇＳＶ－２－－－－－１８ｓＶ＞＞ＶｓＶ９Ｉｎｍａｌ，ＳＩ２２０ｌ２２２ＫｍＳＳ？＃？ＨＢ晒ａｆｌｆｌ＾ｓｇａＳｖ－２－２３巧ｉ个ｍｗ个巧折沉￣２■ｓｉｍｍｍｆ（ｓ＞ｍａｍ９巧的巧ｔ＊Ｍ？田ａｋｋｗ巧百巧化通ｓｎ＾ｓｖ＞２－２８洗个巧饥个３〇ＷＩ？＾ＸＳｍ＾９Ｂ？苗＊＊＾ＷＩｉｆｔｐｗ｜々Ｈ＾中目＊＊＾｜？±石方ａｉ備工宙ＶＩ－２－３－－？－－如中乂３Ｓ１ｓｗ？ｓｖｔ２３３ＫｋｔｗｍｍｉＳＭａＲＷＩｔｌｌｔ＊９ｊＨＢＷＰＨＩ？ｖｌｆｌ９ＭｌＳｔｌ＊￣壁工８？？＊巧１＞２＿３ＳＷ－７－沉－￣抓，－￣伉＾１Ｔ２平政空＾ｇａ工ｇｗ３１－呼技巧布田９５８＊１ｉ拥ａ．－扣８战涅平巧巧３＆？８ｓＶ－Ｔ－－＾２￣￣抑兮３ａ１柜巧驻访｝．．．１ｓＶ｜化？巧曲ＩＷ＊？型Ｓ￥ＭＩＭ６Ｉ８巧？９Ｗ２＊？！？？＊９＞沉？ｓｖｗｎｅＳＭＲ油油｜Ｍｇ！？５＜ｒｔｅ９ａｆｉ９９衡化＊０？苗Ｓ目护脚面畑＊１诏Ｈａ况＊巧色Ｒａｘ由ＷＫ角（５９抓啊友封化刊５？抽９ｓｖｉ＊４巧＊巧１？疏描ｓＨ－ｅ＾－－己￣８－－－－－＾前１ｓｖＭ，地城ａｓ？ａ？｜？ＳＳＳ？ｌ？＊９１＊？＊＾地城ａＪ６｜＃Ｓｆｉ？＊ｍ令＊—ＳＶＭ－－如＊。＂Ｓ巧Ｗｆｌｆｔｌ獻田１０慌拓閒相ａＳＶＩ＊＂ｌ单巧巧ｔＷｆｔｉＨＢ＇２Ｃ巧？柿汾倘畑Ｃｇｓｖｉ＾ｉｉ＾￥ｔｔ￥＊ｉｗ５ｗ？ｔ．９饥兮＂、＞柱存定ｔ？￥计ａｃ田加卡计．．．百沉专１１＊巧？？稅ａ巧巧计１１－８ｖ－ｗｗ沉夺２９沉乎？著括巧？？巧记〔ｓｉ＾＾ＷＳｉＣ】计田ａＷｌ＋ｆｌ９微语饥￣６－－■。巧１乎巧巧奶＊。机有ＩＳ＾巧Ｈ９田１，媒巧物袖目ｓｖｉｅ试泣孤巧＾巧计ｆｌ田给Ｂ巧法计田ｊ孤＊７》９１贿巧只削Ｓ呂－－￣￣１ＶＩ£２巧曲目４留况幸ａＳｊｉＳＫ９抑＊３ａ？工｜况５曲￣＂￣＂Ｘ２沉＂－饥ｉ－ＳＷＳ５ＳＳ－ＳＴＶ￣．＊巧巧胀．．的＊Ｘ２．．．．Ｓ１十５４４Ｘ２．．巧巧厮出■巧Ｉ扣呂ｊｉｊｆｌ身片巧？物ｔ出ＩＷｉ巧巧脚ＭＪＷａ￣￣￣饥＂－－巧１令ｓｖｉｓｓ５印巧相Ｓｓｅ口？料？＊１押１今２ａＷ拥Ｈ３献及调１街泌恥拥９迅巧ｆｃｓＶＩ６－３￣６－＜ｓｖｔ￣６５＿￣￣￣ｇ租ａｓ关巧巧１ｌ巧１６５２ｚ出ｆｌ０ｉＩＸ巧，巧Ｂ｜田田田ｔｉＶ节巧料ＭＨ■？－－－￣＂＊况况？Ｓ３口ＳＶＭＳ４ｓｖｉ６５ｓ＜ｘｚ２ｆｌＷ￣６￣５￣６＂２２，ａ历巧？巧餐计田ｇ田《？鸯，□巧料ｆｔａ｜｜历巧Ｉ巧…。顯３巧巧｜林￣＂－■＊＊沉十５－Ｗ田５？６５７４Ｘ．．６子９４化．．ＳＶＷＳ＂Ｚ．１＿．＇，化２用．．２巧６？泣助的ａ饥２ｇ物８法？脚９９巧成９苗？？百朔８？１ｓｖｉ＾ｆｒ＾。ｓｎ￣６－５Ｍ２抓寸子ｓｖｉ￣Ｂ￣５－１３ｇ巧｜ｌｌＭ？Ｊ巧＃ｆｌＨＩＳ＋ｉＳｍｆｌａＳＶＩ－－－－－－－￣３１倘巧刑拥田ＳＶＩ３Ｚｓｎ３３抗的１巧ｓＶ１３４固工ＳｔｌＡ９｜９析虹出扣則的西：饥－￣巧ｉ３５－３￣£Ｂ饥－３－７１饥￣３ｒ＾前ｆｉｆｉ９Ｅ３６，ｒ地Ｒ怖泣姑ｆｉ３巧ｊｉｔ圧面９Ｓ９由？ｒｎ＾ＢＳ饥－Ｗ－￣－－－－￣－留ＧＳ饥３扣巧１３１１Ｉ．ＳＶＩ３１２Ａ．．ｉｔｍｔＳＢ９航５９９巧扇祝联换ＨＲ呂Ｓｉｎｍ联馨脚脚ＳＶ１－３－。化１一巧化ＳＶＩ－３－Ｍ一ＳＶ１－ＷＳＡ－饥－３■。９？巧｜用巧巧巧！§？況Ｗ？Ｍａ巧ｉｅｗｎｉｓ二ＩＭ巧？．．９巧遍麻三ＷＫ档化．．．－－＂－￣３Ａ沉今＂Ａｓｖｉ３２〇９沉ＳＪＶｎｒｎｚＭＫ他．＇９供化＇＇ＳｌＹｉ，；《？ＩＨＫ－巧．．巩－－沉－－Ｗ３—－３２１他ｔＨ联巧５３唯Ｂ沉ｗ＂巧ｎ巧ｆｉｇ。他Ｍ況ＺＷＲＶ１。州陌ＨＲＳ巧供巧陌断．．饥－３－。？沉个ａ饥寸巧ｓ－ｇｆｉＷｆｉＥ。－３￣２Ｔ？ｔ巧面巧Ｓ化■衍。州面ＩＶＫｒｆｔＷＨＳ．．巧由｜ｔ间ＳＶＩ－３－２９Ｂ－￣ｚ－－＂巧．ｓｖｉ３３〇．．ＳＶＩ３３＂拓ＭＭＲＥＷＭｌ．ｓｖｉ３３ｅＢ拓ｇｒｔｊｆｃｇｓａｎｉｆｉ巧也ｉｗｍＷｆａＭｆａ巧Ｈｆｔ巧ＳｉｔｒｎｉＺＫＷＭＵ＾－－？－Ｗ？－－巧—－ｓｖｉ３Ｓ￥１Ｚｖｔ聞陥Ｋ巧巧Ｈｂｗｗｅｚ－ａ．巧ｓＳ３ｉ？ＷＩＭｅＭ？．．巧ｓｉ３．．。Ｓ３ｉ？＾ＣＭｅＭａ．．．－－－￣－￣饥３３７Ｅ財齡巧Ｉ３３８ｔｓｖｉ３３－￣（ＣＩＭＫＩＨ．曲佑９９ＩＲ．．巧Ｉ３？Ｅ田ＨＩ％Ｅ拍ＳＭ？．．巧Ｋ巧圧ＩＭｎｉｉｎＭｅＨＩ。－ｗ＂—－—－￣ｏ－ｓｎ．ＳＶＸ３ｒ面ｍｍｚｎｉ＞４ｒ巧正ｉｔｎａｓＲ？ＨＳ巧Ｗ２化ｉ衍ＲＩ巧巧■？．９ｓｎＩＭＫＭＢ．．巧田著１．．寸化抓今巧Ｔ—－￣—饥Ｆ．．沉Ｗｏ．饥３？？Ｅ■怖．．．巧百ＥＲＷＲＺＷＢＭａ巧ｆｉＭＭＢｌＷＨＢ巧Ｂ货ＷＷｌ－－州沉３伯：？？￣？洗个ｍｍｎＲＷＭＭ－３￣５－巧＾巧巧Ｇ巧１沉３５２ＧｆｔＭＺＷｔ．．－巧通仿８ｆＨ巧ｆｉＵＢＭ饥－￣－￣－￣＿卵－■巧－￣３Ｓ３晒齡？？＇．巧Ｉ３Ｓ＜３巧前ＫＺＫｆｉＳＶＩ３５Ｂ９巧巧巧他齡？＊换＊＆。ｌＨＳ．．巧他Ｋｒｍｎｅ供货沉－３＜５７饥－３￣５８ｓｎ－３？１－３■阳。。阻巧巧抵ＷＲＭＭｔＭｍ巧巧亞ｍｍｉＭＣｔｔＳ－￣饥３６巧１－－■的如－￣ｉ＞６２凹齡Ｍ．．洗３．．．３Ｍ巧面巧ｋｔ巧黑晚巧面ｍ伉试柏巧巧。ｓｎ－３－的饥－州－￣－州田聞航化巧Ｉ、ＶＵ．ｓｖｉ３６Ｔ聞齡衍９Ｓｔ■抑渊巧９饥描挫保Ｈ沉十－－－－１ｓｖｉ４２ｓ打？３饥卡《９化巧档谢巧ＩＳＭＫＭｉｔｆｌＤ９示Ｃｆｌ６石Ｓ５化ａ９文由巧衡巧－ｗ巧！－？ｓｖｉ＊？－－ａ祐Ｒ抽巧巧州＜７ｓｖｉＭｉｆｔ讯ＷＳｉＵＢ３術扫１水相巧巧头ｆｉ树化田田Ｓ－，￣ｎｓｎ９ａ图３－建工程施工图纸１某扩心处面道的平纵横设计为例一，在传统的二维设计平台下，完成条面道的平纵横设计势必会产生很多数据文件，，建立且每个数提文件格式类型均不同、备份、管理相应的文件工序复杂，容易出错。ＤＩＣＡＤ的开发人员很早就意识到了这个问题，这同样也是Ａｕ一ｔｏｄｅｓｋＣＡＤ平台传統的发展过程中所遇到的个典型瓶颈：落后的信息管理水平。一为了解决这个问题，方便设计及管理，Ｄ忙ＡＤ程序开发了种ＤＰＦ文件数据管理器，一一＊体（－将条面道平、级、横设计所需要的资料集成．ｄｐｆ），如图３２所示，我们可Ｗ把它称之为信息管理平台的维形。该ＤＰＦ文件是在平面设计完成后，进行巧号初始化时自动生成的包含平曲线基本资料和断链等信息的文件，而对纵、横断面设计所需的数据资料，可抖很方便快捷地在该ＤＰＦ文件下建立。这种方法在现有工程精度要求下有效地解决了设计困难和信息管理不畅的问题，但充其平台的制约，Ｄ忙ＡＤ在某些方面仍有进步的空间。１８ 第３章我国互通式立交传统设计手段（抖Ｄ）ＩＣＡＤ为例与设计手段对比研巧□＾ｆ＂－巳＇＃？鈍技：＞＾拉安５＾曲＾１ｎ巧＊段巧）Ｗ面巧１ｔｙｐａｓ巧型巧料＂ｌＤＬＢ？巧巧ｌ３＇圳｜面化５妇］邻￡巧肋ｍ气化胤做巧巧＊１钟拉巧ａ巧賠ＲＩｔ肪ＨＬｒｉｃ斯Ｉ触巧《Ｈｍ３ｋ巧。《＊巧。ｎｖ？ｐ巧方巧＆？？＆ｔｂ３方边度巧松｜ｐ；、Ａ０巧窠否田９巧時＂｜ｌａｇ巧度巧归？巧±＊巧台抗技備巧１＾古ｔａｎｓ巧Ｈ３ＬＩ老Ｂｉｔｓ巧巧ＩＩ＾＊３２筑巧化》巧２３泌Ａ度稱ｆｔ巧巧料＊Ｗ＊。。巧巧归１￣Ｂ｜ｃｇ＜ｓｒｉ＞ｘ〇９？Ｓ？ｔ？？一ｉＫｚｏ供ｉｉ。巧曲巧地＂Ｉｓ．仍巧Ｈ］Ｍ＆Ｂ１ｇ边巧巧汁巧料＂ｌＢｇ２岛巧二巧计巧《＊Ｂ３：这巧＝巧＋审扫ｌｏｉ＊：边巧ｚｉ巧巧巧计巧巧１Ｔ巧ｅ面王石比巧￥料■＂：妨耐，分＊＾［ｒｉＡｒｅＷ面社巧＂ＢＥｄ，ｉｚｏｘａｔｊｉｉｔａ巧曲巧用互奇试掛８及互笠ＣＡＤ去巧巧化度－Ｐ°ｌｃａｄＰｒｏｙｇｇｌ—）ｇａｇ於图３－２Ｄ広ＡＤ数据信息管理器界面一Ｄ一方面，ＤＰＦ文件数据管理器的不足体现在文件的分散性上。使用ＩＣＡＤ进行座互通式立交的设计工作一一ＤＰＦ文，每条面道都需要个单独的外载的件来保存其平、纵、横数据。在进行立交设计的过程中，设计人员需要不断地调用各条面道的ＤＰＦ文一件来优化整体设计，这在定程度上增加了设计人员的工作量和工作的复杂性。在ＢＩＭ一技术中，，由于其本身就是个Ｈ维的设计平台所并不需要外载的设计文件来辅助其Ｈ维设计一ＤＷＧ文件之中，所有的数据信息均被保存在同个，避免了设计人员不断调一用、修改外载文件的繁复劳动。而且就所保存的信息量来看，两者也存在这定的差距。Ｄ忙ＡＤ只保存了满足现有行业精度要求下的数据信息一，而座互通式立交的ＢＩＭ模型。却把其所有的信息都保存了下来，设计人员可Ｗ随意地调用和输出一另ＤＰＦ。由于现有设计方面，文件数据管理器的不足体现在设计资料的精确性上手段的不足，，行业对设计资料精确性的要求也不是很高对工程量的统计计算只要求有一。Ｗ纵断面设计中绘制地面线为例个大致吻合的数据即可：在ＤＩＣＡＤ中，地面线的＂＂－所示）绘制需要使用自动读収纵横地面线功能（如图３３，其原理为沿着西道平面（Ｊ２０ｍ），线形指定间隔ｔｉｌ为例在数字地面模型中采集飘面线（即地面高程）采集到的数个地面点高程被标示在纵断面图中，之后计算机会自动把这些高程点用直线连接起来Ｗ形成地面线。１９ 东南大学硕±学位论文ｊｌｌｊｇＥｉｉｓｙＳＢＳＳＳｉＳＢＳＢＢＢＨｌＷ—＇，节巧王穿招巧Ｉ巧目义巧４：ＣｔＶＳｏｃｕＭｎｔｃａｎｄＳｅｔｔｉｎｆｉＸｔｏｎｊ‘Ｈ号Ｇ和二＊｝巧是左一－：ｄ无邮；０巧》〇？《？田式（曲１巧：ｊ．Ｔ７：Ｓ【ｆ？巧与芯玉帝Ｓ由！！Ｗ全＆玄Ｗ度：沉末拓？ｔ号：＊右ＭＸ：扣米拓说，：＊ｍ１６：奇１米＇３ａ＊＇化巧１１＾３－３Ｉ图ＤＣＡＤ采集纵横地面线对话框這种方法的特点是在提取的各个高程点，其高程是准确的，可是在相邻两个高程点２０ｍ之间（的范围内）其高程是巧合的而非是巧确的，隐形地降低了设计资料的准确性，直接影响到±石方计算工作的精确性。在ＢＩＭ技术中，由于其设计过程本就是在Ｈ维的环境下进行Ｉ不需要外载的ＤＰＦ文件来保存和调用数据，所＆其纵断面图中地面线的绘制原理与现有的ＤＩＣＡＤ并不相同：ＢＩＭ平台中绘制出的地面线乃是实际情况中的，而不是数个地面高程点的简单连接地面线。这无疑会提高设计资料的准确性，从而做到更好的成本计算与控制，有效地减少资源的浪费。３．２．３数据信息的传递能力现在，ＤＩＣＡＤ已经可＾式对设计成果进行逼真的效果渣染和三维效果图制作。可惜的是，在传统的２ＤＣＡＤ环境中，我们所建立的互通式立交的Ｈ维模型它有多真，不论一实，效果有多詢丽，它总是无法具备承载信息的能力，仅仅能起到个Ｈ维表这的作用。所＾斗工程项目的信息在传递时就不能仅仅把一个使用传统手段做出来的Ｓ维模型交付给工程项目的各个参与方，而必须依靠二维的施工图纸来表达工程项目的各个细节。而受限于二维图纸传递信息效率低下的特点，设计人员需要种类繁多的二维施工图纸才能一完整地表达个项目所有的细节，致使我们目前所见到的大型互通式立交工程施工图册均十分居重。而这些已经十分厚重的施工巧册有时不可避免地还会出现细节表达不清，甚至是表达错误的情况一。总的来说，使用二维的图纸来进行个Ｈ维的复杂的互通式立交项目信息的传递，其中必然任在着许多局限性和範端。而这些局限性和弊端所造成的信息的传递不完整或者是传递错误在项目进入施工阶段后必然会暴露出来，造成很多不必要的损失。而Ｂ一ＩＭ技术的出现为从业人员在信息的传递方面提供了个新的载体：ＢＩＭ模型，它具有Ｗ下Ｈ个方面的优势：二ＢＩＭ首先，完全不同于传统的维图纸，模型十分完整地保存了项目所需的全部。信息，有效地避免了其传递过程中出现的细节表达不清或是错误的情况其次，整合了项目完整信息的ＢＩＭ模型更加方便项目各参与方各取所需。设计人员在完成一座互通式立交的ＢＩＭ建模工作后，经过碰挂检查，设计方可直接把模型传递给工程项目的各个参与方，巧利用设计方的ＢＩＭ模型可＆做Ｈ维渣。作为业主２０ 第３章我国互通式立交传統世计手段（ＷＤＩＣＡＤ为例）与ＢＩＭ设计手段对比研巧染模型查看、驾驶模拟、查看造价总额和明细。而作为施工方，可利用设计方的ＢＩＭ横型简便快捷地导出施工所需要的全部信息。此外、，依靠ＢＩＭ樸型来进行项目信息的传递将会改变设计师的工作重也，使其从繁溃重复的施工图设计中解放出来，Ｗ在立交方案设计中投入更多的时间和精力，有利于提高立交的设计水平和设计效率。一。ＢＩＭ然而，现阶段应用ＢＩＭ模型来进行项目信息的传递将会面临个重要的问题的意义在于模型的应用而非模型的建立，。根据现有基于二维图纸的行业标准倘若工程信息数据依旧依靠施工图来进行传递，施工企业利用不到上游的模型信息，施工企业往往需要首先按照设计图纸建立模型，然后才能开展应用，而设计图纸实际上是由设计单位从ＢＩＭ设计模型中生成的，施工单位，送和ＢＩＭ。也就是说需要做相当多的重复工作技术的核也理念是相悼的。巧其原因，在于缺乏斤业规范。所Ｗ，在未来，随着国家ＢＩＭＢＩＭ。行业标准的出现，数据传递的功能也必将会被整合进模型么中这样，在不仅保证了数据的完整性和可靠性之外，ＢＩＭ技术在减少人力成本方面也具有了更大的优势。３．２．４设计元素的动态关联一像大型互通式立交这样复杂的设计，常常会遇到牵发而动全身的情况。项目的某一一。个地方在做出修改后，设计人员还必须找到所有与之有关联的图纸并手动更正在＾６１＼１技项目修改次数过多的情况Ｆ，难免会出现各个图纸前后不致的情况。在术中，鉴于其设计元素动态关联、实时更新的特点，设计人员在设计过程中可有效地避免上述情况的发生。一例如，。，座互通式立交的ＢＩＭ模型已经构建完成施工图出图工作也均已完毕此时设计人员发现地形曲面存在问题：５ｍ地形高程数据普遍比真实情况高出了。在Ｄ一ＦＩＣＡＤ中，旦出现了此类问题，纵断面图、横断面围、王石方表都必须结合ＤＰ文。件重新制作，其工作量是十分庞大的而在ＢＩＭ平台中，由于各个设计元素均是动态一：把曲面５ｍ。更关联、实时更新的，设计人员只需要做个操作髙程全部降低改完毕之后，包括ＢＩＭ的模型，还有纵断面图纸，、横断面图纸＾＾及±石方计算表内的数据一一都会自动更新而不再需要设计人员对其进行手动更改，大大地减少了工作量。３．２．５互通式立交项目多专业的协作设计。随着科学技术的发展，现有的学科越来越呈现出精细化、专业化的趋势现阶段的工程项目越来越复杂一，个工程项目的完成不得不需要许多不同专业的设计人员来参与进行，这。而多专业的独立设计，极易出现设计冲突就会造成不同专业的设计师们为了协调矛盾对设计成果进行修改的情况屡次发生，浪费了大量的时间成本和金钱成本。一ＢＩＭ的多专业协作平台则可有效解决此类问题，它允许不同专业的设计师访问同个ＢＩＭ模型进行各自专业的独立设计并时刻保持与模型的同步更新，可让不同专业的设计师们在设计之初及时发现问题并予大大节约了设计师们的时间和精力。一ＢＩＭ平台上的多专业协作设计是现有ＤＩＣＡＤ不具备的个特色功能。运用基于２１ 东南大学硕±学位论文ＢＩＭ的设计方式，设计团队可Ｗ更准时、更髙质量、更髙效的完成项目任务，从而优化各专业团队工作流程、提高各个设计专业（道路、桥梁、排水、照明等专业）的成果质量。基于ＢＩＭ的多专业协同巧计的根本优势是能够使项目信息分享给设计团队的各专＂＂业成员レ，而不是ッ往各个专业之间是信息孤岛。它有助于设计团队成员能更早的参一。与到设计过程中去，各个专业利用基础模型进行单独设计，取代单的线性工作方式ＩＭ，除此之外，Ｂ技术给各个专业之间提供了交流的平台，这是Ｗ泣所没有的利用这，个平台，各个专业之间可Ｗ共享设计成果，从而、碰撞检查、交叉设计提高设计精度进而优化设计。ＢＩＭ具有强大的信息存储功能，设计成员可Ｗ方便地进行信息整合。基于ＢＩＭ的协同设计的工作流程，通过各专业的设计人员相互配合、相互协作共同完成项目设计任务，每个多专业设计团队都必须遵守工作流程，挂样才能体现设计的具体需要和要求。在大型互通式立交项目中，首先是立交设计师按照业主的要求或其他设计目标和约，创建出立交的基础ＢＩＭ模型，束条件来提出初步设计。其次不同专业（道路、桥梁、排水，针对，各、照明）的设计者依据此基础模型各自职能自行完成其设计任务个专业的诘计同步进行。最后，当各个专业完成他们的设计任务，他们的设计模型将会被链接一到整个项目的模型之中。这重要的步有利于审查、协调，并可核查所有的设计工作同时进行时产生的碰撞冲突。一最后两个步骤是定期重复核查。，作为反复修改设计的个过程随着设计的成熟和不断深入，为适应和反馈各个专业设计的要求和问题，整个项目团队应与最新模型保持同步更新。使用模型更新，各专化设计人贸可Ｗ继续推进和完善自己的模型，并且能与一ｗ综合模型保持协调ｔ致。这种高效的设计流程能使整个设计团队参与评估设计方案，能充分体现他們的设计观点，并且帮助项目团队在基于多专业协作设计的基础上找到最优设计。３．３ＢＩＭ技术对现有设计流程的巧咱鉴于上述内容对两种设计手段的对比分析，应用ＢＩＭ技术后会对现有的立交设计。流程产生很大的影响，分析如下３．３．１传统的立交设计流程立交设计范围宽、、内容多，包括多层次多方面的设计内容，按照布交巧计的内容可有：立交总体设计、主线设计、面道设计、桥跨设计、其他设施设计（交通设施、照明巧施、排水设施、收费设施）等方面的内容。故立交方案设计阶段是立交信息大量生成的阶段，而设计师的工作就是把这些信息在二维图中尽可能的展现并保存下来。传统ＰＳ的立交设计流程可大致分为：（１）立交规划立交规划，是立交设计的前期工作，其目的是为下阶段的方案设计或初步设计提供：立交设置与否依据。其主要内容有、位置确定、间距设置数目、立交规模、立交分类２２ 第３韋我国互通式立交传统设计手段（ＷＤＡＤ）ＩＣ为例与ＢＩＭ巧计手段对比研究及分级、初步确定立交类型和立交设置原则和依据等方面的研巧、规划工作。２（）方案设计方案设计是指在立交设计前进行的总体安排和布局的工作、，核屯是类型选择。主要内容有：立交的形式和类型选择、方案拟定和比选、方案的推荐和确定、立交的总体布局、工程估算等。目的是通过方案设计最终为初步设计和施工图设计提供适用、可行、合理、经济、美观的最优立交方案。（３）初步设计一初步设计是在规划设计和方案设计的基础上，对立体交叉进行进步的深化设计工作。主要内容包括；立交的定位、方案确定、初步设计图表编制、设计概算编制等工作。一初步设计成果是项目审批的重要资料。批准后的初步设计是下步施工图设计的依据。（４）施工图设计施工图设计是提交详细的施工图为目的的详细设计工作。它包括施工图表编制和施工图预算编制等工作。批准后的施工困设计是工程招投标和具体施工的基本依据。施工图设计阶段设计师要进行大量的修改和重复工作，为了能在设计周期中按时完成设计任务工作，设计师会在较早的时间就不再对方案进行较大的改动。通常情况下－一工作一设计师会出于Ｗ下两个原因结束：是设计时间己经用完个项目的设计，二是设计师认为已无修改的必要。这两个原因造成的设计工作结束，设计师所提供的设计方案１质量会存在较大的差异，所＾在既定的设计周期中为设计师争取更多的方案设计时间是非常有意义的。３．３．２ＢＩＭ对传统设计流程的巧响３０％据ＡＩＡ关于设计阶段的费用分布调查显示，１５％的项目费用用在方案设计阶段，５５％，在，用在初步设计阶段，用在施工图设计阶段。调查结果表明传统的设计流程中施工图设计阶段的分量最重。、工作量最大由ＨＯＫ公司的ＰａｔｒｉｃｋＭａｃＬｅａｍｙ于２００７年绘制的著名的ＭａｃＬｅａｍｙ曲线（如图３－４所示ＢＩＭ应用流程中想计工作的决策价值、设计变更成本）显示了传统设计流程与ＰＷ，纵轴表示工作量及影响程等因素在立交项目各阶段的变化情况。其中横轴为时间轴２１，度。号线表示设计过程中决策对项目成本的影响程度号线表示设计过程中变更所，４需付出的代价，３号线表示传统设计流程中设计工作量的时间分布情况号线表示ＢＩＭ一应巧流程中设计工作量的时间分布情况。图中强调出早期设计决策对个项目的整体功能、成本和收益的影响很大．这种影响会随着设计工作的进行而逐渐减小；而设计变更所带来的成本会随设计工作的进行而逐步增加。传统设计中设计工作量从顶目开始逐步ＢＩＭ增加，在施工图设计阶段达到峰值．随后迅速减少。设计过程中应用技术对工作量的分布产生了巨大影响，从４号线可看出主要的工作量集中在方案设计及初步设计，而施工图设计阶段的工作量明思较少阶段。２３ 东南大学硕击学位论文‘＇＼Ｉ／ＩＩＩＩＩ巧ＩＩＩＩＩ）１／巧２ＩＩ！！Ｉ／畏ｉｉｉｉＸｊ／＜ＩＩＩＩＩ？ＤＳＤＤｔ）ＣＤ巧〔ＡＯＰ巧巧图３－４ＭａｃＬｅａｍｙ曲线ＰＤ：规划设计ＳＤ：方案设计ＤＤ：初步设计ＣＤ：施工图设计ＰＲ：采胸施工准各ＣＡ：施工管理ＯＰ：运营维护Ｂ一ＩＭ基于个模型的自动更新理念可有效的减少传统设计中由于图纸关联性差所造成的大量重复工作。施工图绘制时间的缩短必然会带来设计过程的变化及设计工作量的重组。３．４ＢＩＭ巧术所带来的设升方法的转变立交设计过程中一的途径就是通过设计，设计师脑海中的设计原型要向外表込，唯工具作为转换媒介绘制成二维图形表达。在立交设计过程中，对于设计内容的研讨修改都会导致意念思维不断被设计者读入和写出。长期依赖某种设计工具会形成下意识的习惯一＂，会跟我们的思维模式相互影响构成种对自己最有效率的工作模式，可称其为基＂于某类型设计工具的立交设计方法。３．４．１基于ＤＩＣＡＤ的立交设计方法在计算机被广泛应用之前＂＂，设计师使用的是基于手绘图纸的立交设计方法。随，计算机辅助设计使得设计师的设计方法得到极大的丰富着计算机应用的广泛普及，ＤＩＣＡＤ、ＥＩＣＡＤ帮助设计师确定立交线形并绘制精确的施工图纸；３ＤＳＭＡＸ帮助设计师进行三维效果展示。设计师从手工制图时代进入了电子绘图时代，电子数据文件完全代替了手工图纸，改变了传统的设计模式，成倍提高了劳动生产效率，有效缩短了设计周期。目前，基于ＤＩＣＡＤ的立交设计方法主要分为四个步骤：立交平面线形设计、立交纵断面设计、立交西道横断面设计、立交端部设计与标注。（１）在立交平面线形设计阶段，发展成熟的ＤＩＣＡＤ具有相当大的优势。它可抖支持设计人员根据实际情况的需要进行各类复杂的线形设计，涵盖了从最简单的缓圆缓形式到包含多个圆曲线单元的复合曲线这么中所有曲线形式的设计，且操作荷便、效率，较高有效地满足了各类立交线形设计的要求。利用＂＂ＤＩＣＡＤ进斤互通式立交的线形设计主要应用到的两个功能是动态模式法＂＂一和。在平面设计完成后ＤＰＦ文件动态变速车道，进行粧号初始化会自动生成个，２４ 第３章我国互通式立交传统设计手段（ＷＤＩＣＡＤ力例）与ＢＩＭ设计手段对比研巧它是应道平纵横设计资料的载体，包含了许多格式类型的数据信息，也是后续工作的基础和前提。（２）在立交的纵断面设计阶段，基于Ｄ忙ＡＤ的立交设计方法主要包括Ｗ下六个Ｄ＂方面的内容：应用数字地面模型自动截取级、横地面线；填写ＰＦ文件中的超高类＂＂＂型资料（Ｃｇｔ）和路面横坡度资料（Ｈｐ）：面道出入口与主线顺坡设计；动态拉坡；保存竖曲线资料。在立，设：纵断面分幅成图交的纵断面设计过程中计人员需要不断的在ＣＡＤ窗口和ＤＰＦ文件窗口间来回切换进行数据的读取。立交的纵断面设计与平面线一形设计是个交互进行的过程，需要根据规范＾文及实际情况不断地对两者进行综合修改，得到立交的最优设计方案。一３，ＰＦ（）在进行立交应道横断面设计之前需要设计人员做系列的准备工作在Ｄ＂＂＂文件中除了平纵设计时已填写的资料外，还需要准备横地线资料（Ｈｄｚ）、路槽深＂＂＂＂＂＂＂Ｌｃ）比址、ＷＢ、Ｔ度资料（、路面宽度资輯（）巧方边坡资料（ｐ）填方边坡资料（邮）、＂＂＂ａ）ｌ和立交端部变化资料（Ｔｒ。在完成这些准备工作后便可ｙｊｆ始应用横断面设计＂成图（ＨｄｍＣｔ）功能来进行横断面成图。一（４）互通式立交端部路基路面宽度、超高横坡变化都比较频繁复杂，用单的路基设计表不能体现出具体的变化值一，所般情况下都要求设计人员出具端部设计示意图满足施工的需要。端部设计的主要工作是确定各边线上的高程。、宽度、横坡、粧号等Ｄ忙ＡＤ中：，进行端部设计与成图所需的数据资料有竖曲线资料、超高类型资料、＾路面横坡度资料。处上资料后即可标注端部高程图。、路面宽度资料当具有其主要工作为生成端部横线和端部设计标注，。在面道端部指定粧号及边线控制范围内生成端部横线Ｗ便后续巧号、高程、横坡、宽度等的标注，之后插入指北针、比例尺、十字坐标（＾及１＾进行端部分幅成图的工作了端部位置图就可。３．４．２基于ＢＩＭ的立交设计方法一传统的２ＤＣＡＤ设计手段应用的是种＆二维图纸为最终目的设计方法，设计人员一在进行互通式立交的设计时，需要按照定的要求和流程来进行各类图纸的设计，先后作出线位图、纵断面图、路基横断面图、平面图、匯道连接部设计图等施工图纸。而Ｂ一ＩＭ技术是种Ｗ最终模型为目的的设计方法，设计人员的设计元素是Ｗ对象的形式一，存在在设计环境中，每个对象都包含着尺寸。这设、材质、制造商、造价等信息样＂＂变成＂＂计人员的主要工作就从绘图了建模Ｉ其设计方法得到了根本巧的转变，这种方法的特点是它具有着很强的功能灵活性，可Ｗ支持设计人员方便地进行各类复杂工程的设计。ＢＩＭ带给立交设计方法的影响还体现在粗放型设计到集成型设计的转变。ＢＩＭＷ设计人员提供的设计模型为基本的集成平台，改变了立交行业内各专业传统的各自为政、。的工作模式，从异步的、联系松散的粗放型设计转化为同步的联系紧密的集成型设计在后期的优化设计方面，其，立交的ＢＩＭ模型还具有修改方便、表达直观的特点一。平面、飘断面和横断面形式被整合在个具有相互关联巧的模型中设计人员可Ｗ通过２５ 东南大学硕±学位讼文，操作计算机软件直观地观察、审视立交模型，清晰的分析立交的形体和功能及时地发。现存在的问题，并进行修改，从而不断地推动设计应用ＢＩＭ技术进行互通式立交的设计工作包含＆下四个方面的内容：地形曲面的处理、西道Ｓ维中也线的设计、道路装配设计和模型组合。这四方面内容与传统的立交设计方法有何不同，将在第四章中详细介绍。３．５空间思维的转换在建筑行业，ＢＩＭ在空间思维的转换方面取得了极大的成功。ＢＩＭ所采用的是模一。Ｊｌ拟现实中Ｓ维物体的方式，是对建筑本源的回归建筑设计工具第次使方案设计可（ｉ一从构思阶段开始就实现空间与形体关系的统。用Ｈ维的模型来模拟设计方案，让计算机代替人脑完成三维到二维的思维转换，使建筑师们不必再苦于用二维图纸来表达复杂的Ｈ维空间形态。，从而促使建筑师们对建筑形态的不断探索而在立交工程当中。，ＢＩＭ所能带来的功效十分微小道路工程的视角来看，立一一交是种特巧的建筑，也是种简单的建筑，立；而建筑工程的视角来看交却并不算一是。种建筑，因为它的线性特征远远大于其Ｈ维空间性基于立交的这种特点，设计者们更加注重的是对立交线形的Ｓ维（立交平面、纵断面）设计。而相比于建筑的剖面，立交的横断面形式并不算得上是复杂，这就对人脑的Ｈ维模拟能力的要求比较低，设计一师们易于在二维的设计过程中进行立交Ｈ维实体的想象。不过，当遇到些比较复杂的情况时，设计师的脑海里仍然很难模巧立交的Ｈ维空间模型，例如北京的西直口立交桥。在这类情况下，ＢＩＭ所带来的思维的转换就显得十分重要且有意义。３．６本幸小结本章，对＾＾ＤＩＣＡＤ软件为例传统的二维设计手段和新兴的ＢＩＭ技术在互通式立交＂。对比发现设计中的应用方法进巧了全面的对比，传统方法在对计算机硬件水平的要＂＂立交线形设计＂＂＂求、和本地化应用方面具有着十分明显的优势，更加贴近国内项＂＂＂＂＂目的设计需求；而在设计平台的功能性、数据信息的管理和传递能力、设计元素＂＂＂这五个方面一的动态关联Ｗ及多专业协作设计，得益于其所具有的Ｈ维可视化体设计和强大的信息管理功能。，ＢＩＭ技术拥有十分强大的潜力和广阔的应用前景一在此基础上，本章进步指出了应用ＢＩＭ技术会对现有的立交设计流程、设计方法和空间思维方式产生哪些重要的影响：在设计流程方面，设计人员的工作重也将会发生转变，从繁琐的施工图设计中解放出来，得在立交方案设计阶段投入更多的时间和，ＢＩＭ精力：在设计方法方面技术基于Ｈ维的设计方法及其基于对象的设计特点使其与现有的设计方法相比会有很大的不同，大大简化了复杂工程的设计难度；由于设计方法的不同，设计人员的空间思维方式也会产生相应的转变Ｗ适应三维的设计环境。２６ 第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法研究目前ＩＢＩＭ技术在道路工程设计中的应用研究还比较分散，其研究成果议局限于一１某些软件的某竖特色功能，并没能形成套可＾导实际工程设计的完整化系。区别于＞指。常规的道路工程，在大型互通式立交工程中，相关人员对ＢＩＭ的研巧更是少之又少尤其是在立交复杂线形设计和立交端部模型设计方面，利用现有ＢＩＭ平台来完成其设计工作是十分困难的，结合实际的工程案例对互通式立交。本文在ＢＩＭ理念的指导下Ｂ一ＩＭ，模型的构建方法进行了探索，提出了套完整的基于ＢＩＭ的立交设计流程与方法并针对其在立交复杂线形设计和立交端部模型设计方面的设计难点提出了相应的解决方案，现述如下。４．１立交ＢＩＭ设计平台的选捶随着ＢＩＭ技术的深入发展，目前国际上出现了多款为ＢＩＭ提供服务的软件，其中ｌ具有代表性的Ｈ个平台分别为Ａｕｔｏｄｅｓｋ、Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｔ和Ｂｅｎｔｅｙ。经过对比了解研巧，在送Ｈ者的对比中具有着较大的优势ｉ：Ａｕｔｏｄｅｓｋ平台，分别体现在ｔｌ下Ｈ个方面（１）设计能力方面一艮ｏｄｅｓｋＡｔｕｒｅ（建Ａｕｔ的ＢＩＭ平台是个综合的Ｈ维设计平台，它包含ｅｖｉｔｒｃｈｉｔｅｃ筑）、ＲｅｖｉｔＳｔｍｃ贴ｅ（结构）、ＲｅｖｉｔＭＥＰ（水暖电设备）、Ｃｉｖｉｌ３Ｄ（交通水利）等多款专业设一计软件。Ａｕｔｏｄｅｓｋ平台的设计软件在保证优秀的单专业巧计能力的基础上，其数据还可在Ａｕｔｏｄｅｓｋ平台内多专业的软件之间互相传递。再加上例如犯ＭＡＸ、Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ等谊染及模拟平台的补充，Ａ山ｏｄｅｓｋＢＩＭ设计平台含有着丰富的内容和功能，可满。足绝大部分工程设计的需要，具有较大的优势Ｇｒａｐｈｉｓｏｆｔ平台下的ＡｒｃｈｉＣＡＤ被誉为专为建筑设计师开发的Ｈ维设计软件，可见其在建筑专业上的设计能力十分强大，但是在其他专业的应用方面ＡｒｃｈｉＣＡＤ则有所失色。一ＢｅｎｌｅｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ也，它在ｔｙ平台Ｋ的Ｍｉ是款综合性的Ｈ维设计平台各专业设计能力和协同设计方面都比较突出，但其价格十分昂贵，适合经常从事大型商建项目的设。计机构，投入成本较高，不太适合初步尝试者（２）界面友好度方面ＩＣＡＤＥＩＣＡＤ目前我国进行立交设计的传統手段大多为Ｄ、、绅地等软件，而这些软件无非都是基于Ａ山ｏｄｅｓｋＣＡＤ之上而进行开发的。从设计者的操作习惯、界面熟悉度来看，ＡｕｔｏｄｅｓｋＢＩＭ平台自然更具优势：界面友好度高，上手更快，学习和掌握的难度更小。至于ＡｒｃｈｉＣＡＤ和ＭｉｃｒｏＳｔａｔｉｏｎ对于习惯传统立交设计的设计师们来说还属于相对陌生的设计软件－所需要花费更多的时间来进行学习。（３）软件开发性方面就软件的开发性而言ｄｋ。，Ａｕｔｏｅｓ平台的优势更加明显它开发的ＡＰＩ可Ｗ支持相２７ 东南大学硕±学位论文应的软件二次开发，。在软件本身设计功能不足的时候可Ｗ通过开发的手段来实现效率的提升。同样，可Ｗ支持多种常用文件格式的读取，这个平台的模型整合能力也很强大和导出、ＤＷＦＳＡＴＩＦＣ。，例巧ＤＷＧ、、等等综上所述，Ａｕｔｏｄｅｓｋ平台在国内设计环境的适应性、界面的友好度及软件的开放ＢＩＭ技术在互通式立交性方面都具有自己独特的优势，故本课题选其来进行设计过程中的应用研巧。然而，Ａｕ扣ｄｅ浊平台的ＢＭ系列软件有许多种，本文还需要根据本课一题的研充内容再次进行针对性的选择；。由于互通式立交是种特殊的工程它既属于道一路工程的范畴，种特殊的建筑，进斤建筑ＢＩＭ设计的Ｒｅｖｉｔ又是。所１＾和进行交通水利工程ＢＩＭ设计的Ｃｉｖｉｌ３Ｄ都看似可Ｗ进行大型互通式立交的ＢＭ设计，却又各自有各自目前无法逾越的瓶颈。经过综合考虑之后，本文决定部分舍弃大型互通式立交的结构功能，更多地注重其道路工程方面的特点，故采用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ进行互通式立交的主体设计。本课题互通式立交ＢＩＭ应用研巧采用Ａｕｔｏｄｅｓｋ的ＢＩＭ设计平台，主要应用软件为Ａ山ｏｄｅｓｋＣｉｖｉｌ３Ｄ和Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ。４．２基于助Ｍ的地形曲面处理地形曲面是王地某个区域的Ｈ维几何表示，它是ＡｕｔｏＣＡＤＣｉｖｉｌ３Ｄ中的基本构成块，也是应用ＢＩＭ技术进行互通式立交Ｈ维设计的基础，是路线级断面、道路填挖方一＾心及道路曲面放坡中不可或缺的个设计环节。在ＡｕｔｏＣＡＤＣｉｖｉｌ３Ｄ中，由于所有的一对象都互相关联＾，所＾：＜会起对更改做出反应。例如，如果某个曲面发生更改，则会导致路线。、地块或其他参考该曲面的对象发生多处自动更新４．２．１数据格式要求地形曲面信息可Ｗ从ＬａｎｄＸＭＬ、ＴＩＮ（三角网）和ＤＥＭ（数字高程模型）文件导入来创建曲面，也可Ｗ使用点ｕｏＣＡ、点文件、ＤＥＭ数据、现有Ａｔ对象、等高线、特征线和边线来创建曲面。可见，在地形曲面的精度方面，ＢＩＭ技术同传统的二维设计一手段样都决定于原有地形数据信息的精细程度，并无超越之处。４．２．２Ｈ维地形曲面建模一ｉｖｉｌ３Ｄ非地形曲面的建模和修改是Ｃ常突出的优势之，其强大的Ｈ维地形模型创建功能Ｗ及先进的曲面编辑理念大大超越了在３Ｄｍａｘ中的通过纯手动调点的方式去创＾建和编辑地形模型的传统模式，使得＾维地形模型创建及编辑的精度和效率得到了个质的提升。一长期，在３Ｄｍａｘ，特（＾来中进行地形的建模是相当繁琐的个过程别是当要在原。ｉｌ３Ｄｍａｘ始地形ｔ进行±石方开挖、道路、场地、水池Ｗ及隧洞等的修建时（ｉ往在中大都是采用通过导入Ｈ维等高线（ＤＷＧ格式）的方法来创建出原始Ｈ淮地形曲面，然后再使用３Ｄｍａｘ中的Ｐｏｌｙ对面进行大量的手动调整，从而做岀地形曲面效果。这样做２８ 第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法一出来的结果般都不准确，只能粗略地反映出地形地貌情况，对场地上开挖面、道路路面等相关设计曲面的情况根本无法精确表达一。另外方面是它不能从多个角度进行设计成果的展示，更不能随意地旋转观看设计成果，必须通过后期的摄像机语言、动态模糊处理或者Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ等软件来进行掩饰，所Ｗ在众多方面造成了诸多缺憾。这些也都是一Ｄｍａｘ作Ｃ直＾１来困扰大量采用３为主要工具的设计者的最大问题ｉｖｉｌ３Ｄ，。但的出现大大的改善了目前在这些设计方面的现状，使得地形曲面的建立及后期的工程设计（如止方开挖、道路设计及场地平整）变得非常的简单和精确。如果能把Ｃｉｖｉｌ３Ｄ这些强大的工程设计功能与３ＤＭａｘ的动画和渣染功能有效地结合起来，那么将会极大程度地提高工程动画Ｗ及效果围的制作质量，甚至可实现从纯粹的视觉效果表达到指导实际工程设计的转变。另外，ＢＩＭ的地形曲面模型支持不同地质地貌的表达。类似于农田、池塘、沙地，Ｗ及项目周边各类建筑、设施等都可Ｗ在ＢＩＭ的地形曲面模型中构建出来，还原项目所在地真实的地质地貌，对后续的方案设计和初步设计提供更加详细的设计资料。４．２．３基于ＢＩＭ的地形曲面分析基于ＢＩＭ所建立的地形曲面模型可支持多种曲面分析，例如等高线、方向、高程、坡度、坡面箭头、流域和跌水路径等等，其具体描述如下表所示。表４－曲面分析项目描化１分析项目描还方向用于轴向分析。根据曲面Ｓ角形面对的方向对曲面Ｈ角形进行不同的谊染操作。＝高程用于高程标注栏分析。巧巧曲面角形的島程巧围，对它們埋行不同的檀染。坡度巧据曲面Ｈ巧形所在的坡度范围，对它ｍ进行不同的谊染。坡面箭头用于坡度方向分析。将坡度方向箭头放置到毎个Ｈ角形的质也。与坡度分析类似，箭头颜色基于指定给坡度范围的颜色。等高线根据等商线的高程巧围对这些等高线坦行不同效果的濱染。，对它们进行不同的值染用户定义的等高线根据用户定义的等高线的宮程范围。流域根据流域类型，对流域进行不同的這染。跌水用于追踪水流流经曲面的路径。ｖ一在Ｃｉｉｌ３Ｄ中，这些功能的实现源于其乃是种基于对象的设计手段。曲面模型在一设计环境中是ＬＵ实体对象的形式存在着，其模型中包含着个对象存在所需要的全部信一息，而非只是传统概念中简单的图形组合ｖｉｌ３Ｄ此类特点的个直接优势就是：。Ｃｉ基一一于这样个真实而又全面的基础，各类设计对象的分析功能实现起来便如信手巧来般简便快捷。４．３基于助Ｍ的立織形设＊４．．３１平面线形设计（１）立交平面线形设计２９ 东南大学硕±学位论文道路线形属于二维空间线，ｖＤ与传统的，并不涉及高程信息。在其设计方面Ｃｉｉｌ３＂２ＤＣＡＤ手段相比，其原理类似。为例，其道路线形设计的实现依赖于动＂＂＂＂态横式法和动态导线法两种方法。而在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ中，其主要方法可归结为交点＂＂＂法与积木法，送。但。总的来说些设计方法仍然延续了手绘制图时代的设计思想ｉ。在具体使用过程中，Ｃｖｉｌ３Ｄ与ＤＩＣＡＤ比较起来却有所不同、各有优劣一ＤＷＧ文件中一其优势是路线所有的数据信息都保存在同个，支持设计人员在个文件内同时进行多条路线的设计。而在传统的设计手段中，设计人员在进行路线设计时必须巧赖外载的文件（例如ＤＩＣＡＤ程序里的ＤＰＦ数捉信息管理器），并不断地对其进一‘Ｉ行数据的录入和调取。而且，在个立交道路中。线的ＢＭ樸型中，各条路线都是具＝１＾有完整维数据信息的空间Ｈ维线，我们可＾在Ｈ维空间中查看其具体的平面线形式及高低走势。但究其劣势也十分明显。现在的立交线形越来越复杂，从最简单的缓圆缓的形式到Ｓ形曲线、卵形曲线，再到具有多个圆曲线单元的复合曲线。传统的２ＤＣＡＤ立交设计、屯。而在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ软件完美地解决了目前的需求，它在线形设计方面做起来己经得应手，Ｓ形，更不用中、巧形曲线做起来就已经有些繁琐说其无法单独进行具有多个圆曲线一单元的复合曲线的设计。针对送设计难点，本文结合具体项目予抖了解决，并在章节５．３中进行了详细的说明。（２）立交线形平面标注立交线形设计完毕后一。，下步的工作就是为其添加平面标注不论是Ｄ忙ＡＤ还是Ｃ一ｉｖｉｌ３Ｄ，它们都具有自动添加标注的功能，使得为立交线形添加平面标注成为了项ＤＩＣＡＤ的十分简单而又轻松的工作，由于，它的标注功能。不过本地化应用己有多年己有效满足现有行业标准的要求。反观Ｃｉｖｉｌ３Ｄ，其标注格式在满足国内标准方面做的还十分不足。然而，得益于其设计元素动态关联的特点，利用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ进行平面线形的标注工作＂＂具有一的恃点链子买卖。在ＤＩＣＡＤ中，如已标注完毕的匯道的参数经过了修改，＂＂一一，刷新。而利用Ｃｖｉｌ３Ｄ则用户需要再次运行标注命令刷新其标注内容改ｉ添加的标注内容，由于其与匯道钱形己动态关联，所＆面道参数的修改不需要用户重新运行标注命令才能保证其标注内容的正确性，。在面道线形参数修改的过程中其标注内容己一作出实时的动态更新反应，随时保持与ＢＩＭ模型的致性。４．３．２纵断面设计在工程设计中一Ｓ个维度，Ｈ维般指的是长。在，、宽、高巧行纵断面设计么前项目的线位图设计仅仅涉及到二维空间。当立交设计进入纵断面设计的阶段时，ＢＩＭ技术的Ｈ维特性开始显现一。基于ＢＩＭ的纵断面设计总共分为两个步骤；是通过创建曲面纵断面来把路线的原地面线添加进纵断面图中，二是通过纵断面创建工具来设计路线的纵断面。一＝Ｃ－ｉｖｉｌ３Ｄ为维的纵断面设计工作环境，如图４１所示我们提供了个，图中包含３０ 第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法了，其中左上，正在进行纵断面设计的路线被＾兰虚Ｈ个视口角视口为路线的Ｈ谁模型图线示出，可供方便地实时查看路线的Ｈ维线形是否满足实际情况；右上角视口为立交平面线位图，在平面线位图中需要标出上跨主线和被交线的纵断面曲线控制点Ｗ准确地控一制面道的纵曲线要素点，防出现面道与主线在平面相交时而设计高程却没有相致的情况；下部的第Ｈ个视口就是具体的纵断面设计图，通过这个视闯来对各条路线进行纵断面设计。Ｍ■■Ｈ图－ｖ４１Ｃｉｉｌ３Ｄ典型级断面设计工作环境Ｃ一ｉｖｉｌ３Ｄ与传统２ＤＣＡＤ的设计原理是总的来说，在立交纵断面图的设计方面，：ＢＩＭ允许进行Ｈ视口致的，只是在设计手段方面有了稍许的不同（Ｈ淮、平面、纵心断面）的三维设计并实时进斤Ｈ维查看，此文。鉴于大型互通式立交的复杂性项优势可使立交的纵断面设计更加高效和流畅。４．４基于装巧的立嫌断面设计与建立地形曲面模型，ｖｉｌ３Ｄ、立交线形设计和化道纵断面设计相化横断面设计是打一一２立交设计中最为复杂的个部分，也是与传统的ＤＣＡＤ技术最为不同的个部分，它直接关乎到了立交ＢＩＭ模型的成败与否。可说立交的ＢＩＭ模型就是道路横断面设计的直接结果。立交的横断面设计牵扯因素众多，基于的技术也十分复杂，目前行业内还未有人对一。其在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ中的设计方法进行过系统的研巧本文经过探索，提出了套详细的立交横断面设计方法，解决了利用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ进行立交端部设计的难点。４．４．１装配和部件类似于ＢＩＭ技术在建筑设计行业中的应用，ＢＩＭ为本文在进斤道路横断面设计时一一装配法Ｌ：！提供了个新的思路。简而言之，我们可把道路的横断面的Ｈ维表达称之为一。，，装配根据不同的情况需要应用不同的装配。例如条高架路在落地段它的横断面形式中包含边坡形式，在非落地段则应该取消边坡，设计。在這种情况下者应设计两种３１ 东南大学硕±学位论文一一，应装配，其中种装配包含边坡，应用于高架落地段；另外种不包含边坡用于非落地段一个正确的高架路。通过在不同的路线巧号处指定不同的装配类型，就可Ｗ建立ＢＩＭ模型。而又如何设计这样不同的装配呢？一装配由部件组成，它包含并管理组用于形成Ｈ维道路模型的基本结构的部件。通一过在装配基准线上添加个或多个部件对象（例如行车道、路缘和边坡），可创建装配对象ｉｖｉｌ３Ｄ。这就构成了道路横断面的设计。Ｃ提供了大量的装配所需的部件（如图一４－２，所示），其级分类包括车道、路肩、中间带、路缘、边坡、沟渠、护墙等在二级分类中，它们各自又包含应用于各类情况的具有特殊功能的部件。这些种类繁多的部件已经可Ｗ满足目前立交项目大部分的设计需求。一４－３展示了个常见的主要道路的全横断面装配形式图。在中间装配线处从左往右依次为使用车道超高坡度的行车道，从上至下分、路缘、边沟和边坡。在行车道部件中为铺装层１、铺装层２、基层和底基层。■Ｍ图４－２装配部件表图４＞３主要道路全横断面装配４．４．２代码集装配是由部件构成的一，个典型的部件包括Ｗ下Ｈ个部分：点，定义基本的部件结，，，构；连接将点连接起来形成道路的平面结构曲面；造型根据连接进行定义，它一定义个闭合区域，用來表示道路模型中的材质。而部件中的每一一个点，这、每条线都可抖具有自己独特的名字甚至是相同的名字个名字就是代码，代码的集合被称为代码集。本文引用Ａｕｔｏｄｅｓｋ官方对代码的定义：代码是与部件的点、连接（线）和造型（面）相关联的。其中，点代码是要素代码，这些代码指定给构成部件的连接的端点；连接代码是为构成道路部件的每个连接指定的要素代码＞造型代码主要用于定义不同材质的填充图案，１＾１及为材质体积表格提取面，；积这类代码反映了在±方报苦中标识材质的方式一。这三种代码包含了些简单或复杂的规则，这些规则可用来控制部件相应的偏移和高程行为，。另外我们还可Ｗ选择在特定部＾件中添加代码，斗便我们在道路设计中实现注记功能。３２ 第４章基于ＢＩＭ的立交巧计方法代码是道路横断面设计中最复杂一、最繁琐的部分内容。我们可置之不理使用其默认格式，。不过当我们进行复杂的互通式立交设计时熟练地使用代码可Ｗ为我们的工作带来效率上的极大提升。它的熟练使用不仅可Ｗ帮助我们灵活、快捷地进行复杂的设计和精细的工程量统计，还可。（ｔｉｌ方便我们进行道路横断面出图道路装配横断面）是道路ＢＩＭ模型的近因，部件是道路横断面设计的基础，而对于部件而言，代码可Ｗ说是它的灵魂一。设计曲面建模、将道路模型与放坡模型组合在起、王方和材质体积分析、设计可视化和渣染、获取道路红线、报告坡度标杆、导出到构造标杆的测量数据记录器、。规則生产，这些ＢＩＭ、分阶段构造建模等等的内容均是基于代码来实现的（１）点、连接和造型代码的涵义与部件点、连接或造型部件相关联的代码决定了道路模型产生的所有变化。所在进行代码设计时，不仅要考虑最终由部件创建的道路模型的几何造型，还要考虑如何在。建模后的设计操作中使用该模型建模后的设计操作包括；设计曲面建模、将道路模型一止方和材质体积分析与放坡模型姐合在起、、设计可视化和涅染、获取道路紅线、报告坡度标杆。、导出到构造标杆的测量数据记录器、规划生产、分阶段构造建模几乎所有这些操作都取决于在道路模型中指定给点、连接和造型的代码。要创建集一成上述所有操作的模型。，必须在创建第个部件前仔细设计代码方案最好的做法是在图表中列出所有不同的道路类型及要支持的可能会遇到的各种情况，然后为所有关键。点、连接和造型设计并注记代码，之后使用此图表来为每个部件编写代码本文总结了点代码和连接代码的应用方法，列表如下：表４－２点代码应用方法操作描述道路建樸道路模型通过图形方式由预先确定的巧号处的道路横断面表示．并用经度字符串连接相邻巧号一一之间的点。具有相同代码的点化及位于検断面中同区域中的点将自动用姪度线连接在起。规划生产许多姐织骄要求在横断面图形上注记关键点。例化，某地可能要求注记Ｗ下内容：１．沟渠底）部的息程２．．沟渠边、平整反Ｗ及巧方／填方边坡连接的坡度ｘ：ｌ３车道和路肩的百分比；）（）：）４。，坡度．巧方／填方边坡点的偏移要创建符合运些要求的自定文横断面图纸实用程序这些：）点在模型中必巧是可标识的一。巧个规划生产操作是在平面图中巧还构造范围．并用不同的巧号和线型表示挖方线巧填方线。设计曲面建模巧点代码可ｙ支持提取道巧模型曲面上的关巧点处的完工坡面誠断面，。例化连接道巧的铺装层好阶段设计左边界点的纵断面可巧于甜水分析巧设计，ｙ■连接来自相邻道路的模型的连接，并将道路模型（一起与放坡模型组合在。道巧红线分析道路模型的构造限制可Ｗ通过提取连接樓型每一边的巧方／填方曲坡点的路线或地物来决定。运些用于确定必须获取的恃性。坡度标杆报舍和在道路模型的不同图层上标识关键点对于创连构造标杆报苦很重要，在将数据导出到构造标杆构造标斤的测量记录器时也很重要，。因为基本上总是对路基线进行放坡而不是对完工坡面进行放坡，所Ｗ可能需要力完工坡面和底基层曲面连接定义不同的代码。例如．行车道扭缘可能对完工坡面使用代码ＥＴＷ－，而对巧基居使用代码ＥＴＷＳｕｂ＿３３ 东南大学硕ｄｒ学位论文表４－３连接代码应用方法操作设计曲面建模设计曲面可巧潭过提取具有恃定代码的所有连接来生成。应设计连接代码，便哲松地为曲面建模堤取所需的曲面类型。通常，它们用于±方计算、额外的放坡、可视化和排水分析。根据应用程序的不同，我们可能需要提取已铺装曲面、所有完工坡面曲面或底基层曲面。一±方和材烦体积道路模型的不同围层可互独立。，，并可用于计算体积计算伟积时将使用些表技些表根分析据位于材质團层上、下、左和右的连接代码来定义材质。简单的挖方和填方数量通常是通过比较原地面与未铺装完工坡面连接巧底基层连接的组合来确定的。铺装层（例如磨耗层、挪青基层、颗粒底基层）是基于用来将它们定义为闭合区域的曲面连接来确定的。巧视化和滔染为了对设计曲面遥行逼真的谊染，区分不同的曲面材质（例如铺装层、硕巧、草和混凝上）很有用。（２）代码方案根据此次互通式立交工程的特点，本文采用的代码设计方案如下所示。①点代码设计方案。－－！／告■难—，？Ｈ；一——、０＼：二甘１／一—广＇＇孔１Ｍ０、一＞、＼。图４－４带有凹陷中间带和截断路肩的有中间带道路６－／１２悼６＿巧过固人－巧？一－Ｘ、‘２０图４－５带有凹陷中间带和延伸路肩的有中间带道路－－ｒ４：７社气，茵４－６带有路缘和边沟的无中间带道路圈４－４－－，图４５，图４６分别表示带巧凹陷中间带和截断路肩的有中间带道路、带有凹陷中间带和延伸路肩的有中间带道路、带有路缘和边沟的无中间带道路。其代码设计方案如下表所示；表４－４点代码设计方案编号代码描述１Ｃｒｏｗｎ两条行车道么间位于完工坡面处的路洪点。４ＣｒｏｗｎＢａｓｅ两条巧车道么间位于基层上的絡拱点。＿＿３４ 第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法编号代码描述５ＣｒｏｗｎＳｕｂ两条行车道么间位于底基层上的路拱点。＿６ＥＴＷ行车道边缘。：行车道位于完工坡面上的内侧和外侧边缘７ＥＴＷＰａｖｅｌ位于铺装层１上的行车道边缘。＿８ＥＴＷＰａｖｅ２位于铺装层２上的行车道边缘。＿９ＥＴＷＢａｓｅ位于基层上的行车道边缘。＿１０ＥＴＷＳｕｂ位于底基层上的行车道边缘。＿口ＬａｎｅＰａｖｅｌＰａｖｅｌ上的车道转折点。＿１３ＬａｎｅＰａｖｅ２Ｐａｖｅ２上的车道转折点。１４ＬａｎｅＢａｓｅＢａｓｅ上的车道转折点。＿１５ＬａｎｅＳｕｂＳｕｂｂａｓｅ上的车道转折点。＿１６ＥＰＳ已铺装路肩的边缘，路肩位于完工坡面处的已铺装部分的外側边缘。１７ＥＰＳＰａｖｅｌ位于铺装层１上的铺装路肩边缘。＿１８ＥＰＳＰａｖｅ２位于铺装层２上的铺装路肩边缘。＿１９ＥＰＳＢａｓｅ位于基层上的己铺装路肩边缘。２０ＥＰＳＳｕｂ已铺装路肩的边缘，路肩位于底基层上的已铺装部分的外侧巧缘。＿２１ＥＰＳＢａｓｅＩｎ位于基层上的已铺装路肩的内侧边缘。＿＿２２ＥＰＳＳｕｂＩｎ位于底基层上的日铺装路肩的内侧边缘。＿＿２３ＥＳＵｎａｖｅｄ砂祿路肩的边缘，路肩位于完工坡面处的未铺装部分的外侧边缘。＿ｐ２４ＤａｙｈｇｈｔＳｕｂ路基终止点，底基曲面延伸并与设计坡面相交的点。＿２５Ｄａ。ｙｌｉｇｈｔ挖方或填方坡度的边坡点２６ＤａｙｌｉｇｈｔＦｉｌｌ填方坡度的边坡点。＿２７Ｄａ。ｌｉｈｔＣｕｔ挖方坡度的边坡点ｙｇ＿２９防。１沈０化沟渠的外侧扭缘＿３０Ｂｅｎｃｈ。Ｉｎ梯级的内侧边缘＿３。１ＢｅｎｃｈＯｕｔ梯级的外侧边缘＿３２Ｆ。ｌｏｗｌｉｎｅＤｉｔｃｈＶ型沟渠的流线＿巧ＬＭｅｄＤｔ的左边缘。ｉｃｈ中间带沟渠３８Ｂｏ。ｔｔｏｍＣｕｒｂ不带边沟的路缘的底部ｃ＇３９ＢａｋＣｕｒｂ路缘的夕１側。＿４０ＳｉｄｅｗａｌｋＩｎ人行道的内侧边缘。＿３５ 东南大学硕±学位论文⑤连接代码设计方案一ｔ亡ｉ／…？Ａ图４－７带有凹陷中间带和截断路肩的有中间带道路＂６－－８ＩＴ－１Ｊ－－：、ｆｅ１：、：：：兰Ｊ；氧－－’古巧菲？２０国４－８带有凹陷中间带和延伸路肩的有中间带道路３５巧３７击３２１＇＇＇－ｉｏ图４－９带有路缘和边沟的无中间带道路－图４－７图４－８４９，图分别表示带有凹陷中间带和截断路肩的有中间带道路、带有，凹陷中间带和延伸路肩的有中间带道路。其代码设计、带有路缘和边沟的无中间带道路方案如下表所示：表４－５连接代码设计方案编号代码描述ｏ，：）１Ｔｐ追踪完工坡面上的所有连接包括未铺装的完工坡面连接（平签区、按方／填方坡度、铺装横断面上的顶部己铺装曲面、边沟、路缘表面和路缘顶部、人行道顶部。对于多数道路，Ｔｏｐ连接从左附着点到右附着点追踪完工坡面曲面。这些连接将创建完工坡面曲面。２Ｐａｖｅ铺装横断面上的任何完工坡面曲面。５Ｂａｓｅ铺装横断面的基层曲面上的所有连接。６ＳｕｂＢａｓｅ铺装横断面的底基层曲面上的所有连接。７Ｄａｔｕｍ未铺装横断面上的所有完工坡面连接Ｌ：Ｊｌ及已铺装横断面上的所有底基层连接。对于多巧道路，Ｄａｔｕｍ连接从左附着点到右附着点追踪未铺装的完工坡面和底基屠。这些连接将生成用来计算挖方和瑞方体积的曲面。８Ｇｒａｖｅｌ带有底基层的碌石路肩上的完工坡面曲面。２Ｃｕｒｂ构成路缘或路缘和边。１沟的所有连接ｉｄｅｗａ化构。１３Ｓ成人斤道的所有连接３６ 第４章基于ＢＩＭ的立交设计方法⑤标准造型代码图４－带有路缘和边沟的无中间带道路１０一４＞１０图显示了部件上的些标准造型代码的位置，其代码没计方案如下表所示：表４－６造型代码设汁方案编号代码描述Ｐａｖｅ一个铺装居曲面之间的闭合造型工坡面与第。１ｌ铺装横断面上的完２Ｐ一ａｖｅ２铺装横断面上第个铺装层曲面与第二个铺巧层曲面么间的闭合造型。３Ｂａｓｅ铺装横断面上第二个铺装层曲面和基层曲面之间的闭合造型。４ＳｕｂＢａｓｅ铺装横断面上基层曲面和底基居曲面之间的闭合造型。５Ｃｕｒｂ混巧±路缘或巧缘和边沟中的闭合区域。６Ｓｉｄｅｗａ化混凝±人行道中的闭合区域。４４．３＾．映射目＾？在打ｖｉｌ３Ｄ的众多部件中。这些，有些部件是可ｔｉｌ具有映射目标的部件部件的目标＾对象可＾１是曲面、。，我们可心在道路上设定和编辑这些部件目标对象的值１偏移、高程如果装配的一个或多个部件的几何图形需要相应的曲面、偏移或高程目标来定义该显现出来了。道路包含有具有映射目标功能的部件时，几何图形，则映射目标的意义就必须将所需目标对象的对象名称从部件定义映射到相应的图形对象。＂＂例如，，直到与原地．部件边坡参数用于定义从路肩达缘开始指定坡度倾斜＂＂ＴａｒｅｔＤＴＭ面曲曲相交的路旁放坡。在部件中，对目标曲面的参照通过调用名为ｇ的曲面对象进行。，但是Ｉ如果创建道路并将部件应用于道路定义可能没有名为＂＂ｔＤＴＭ。因此Ｔａｒｇｅ的曲化但可能会有多个地面曲面，将装配应用于道路后，需要将目标名称（ＴａｒｅｔＤＴＭ）映射到实际的曲面对象名称。ｇ通常，可使用目标对象定义宽度或偏移的部件参数可使用Ｗ下类型的对象来定义宽、。度或偏移：路线多段线、要素线或测量地物类似地，可使用目标对象定义高程的部件参数可使用Ｗ下类型的对象来定义高程：纵断面。、Ｈ维多段线、要素线或测量地物这些功能总结于下表：３７ 东南大学硕±学位论文表４－６峽射目标参数功能表目标类型可用作目标的对象类型宽度或偏祿路线、多段线、要素先或测量地物高程纵断面、三维多段线、要素线或测呈地物曲面曲面管网管网４．４．４横断面设计互通式立交的横断面形式复杂、变化多样，尤其是在面道出入口端部，其超高レ义及一行车道宽度的变化十分频繁，属于应用Ｃｖ３Ｄｉｉｌ进行立交设计的个难点内容。其难点主要体现在其设计过程中需要考虑到的因素较多，如是否需要和其他路线的横断面形成験合横断面形式、是否存在宽度渐变的行车道、是否需要设畳边坡、边坡是否宽度渐变等等。所Ｗ在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ中，设计人员应根据实际情况的需要为立交ＢＩＭ模型设计出所有的装配形式！为后续的横断面设计做准备。ｖ一目前Ｃｉｉｌ３Ｄ主要应用于普通道路的设计中，其横断面设计方法十分简单：完成种装配设计并应用于道路全线，在需要的部分（如停车港湾、公交站台等）制作单独的＂＂行车道边线一；如若遇到两条道路十字相交的情况，则应用其创建交点功能键完成一交叉口模型设计。而个互通式立交项目同时包含了多条路线，并且西道和主线不断地＂＂合流与分流，且创建交点功能并不能应用于交角过小的面道与主线分合流处的设计，再加上行车道宽度的频繁变化，应用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ做互通式立交模型，其过程十分复杂。本一一文经过探索，ｖ３Ｄ成功地应用Ｃｉｉｌ完成了座首镇叶式立交的设计工作，并总结出套应用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ进巧立交横断面设计的工作流程，其流程主要分为立个步骤：道路行车道边线设计、分离式路基边坡交线设计和装配设计。（１）道路行车道边线设计此项工作的主要目的是为宽度变化的行车道Ｗ及需要做联合横断面的位置设定过＂＂＂＂渡车道部件的映射目标，主要应用偏移路线功能和设置加宽功能来实现。（２）分离式路基边坡交线设计分离式路基处的边坡不同于常态下的边坡，两条道路模型的边坡在此处会发生相交一一重叠。方面为了使立交模型更加美观，另方面为了让后续的±方量计算更加精确，所Ｗ本文在横断面设计阶段对分离式路基边坡的交线进行了设计。其设计的实现依赖于＂Ｃｉｖｉｌ３Ｄ强大的曲面分析功能。首先对两条道路的边坡进行曲面建模，然后应用曲面＂间最小距离分析功能来计算其交线维线）的位置。（３）装配设计一由于立交横断面形式变化十分《样＞，所＾１其装配设计是（个比较浩大的工程，其设计的复杂性主要体现在：①（＾下化个方面诸如行车道、路肩、隔离墙、边坡等多类道路部件的复杂组合，；③在同类部件内仍需要根据不同的需要选择具有不同功能的部件．例如行车道又分为普通行车道与宽度可变的过波车道、边坡分为指向曲面的连接坡度和３８ 第４章基于ＢＩＭ的立交巧计方法连接宽度及坡度的边坡等等；＠对于装配中的各个部件，本文还需要为它们的各个点、线定义不同的代码４．４２所，＾（本文应用的代码方案如章节．述）处支持后续设计工作的顺利进行；④大量映射目标和目标曲面的设置工作。总的来说ｉｖｉｌ３Ｄ２ＤＣＡＤ，基于Ｃ的互通式立交横断面设计方法与传统的方法有很大的不同，其设计更加繁琐，却也更加精确。在，还未有、详实本课题的研究开展之前相关人员有过立交端部横断面设计的成功经验ｏｄｋ一，人们都在等Ａｕｔｅｓ官方发布个可＾Ｗ自动进行立交端部模型设计的补Ｔ。本文经过探索，发现应用现版本的Ｃｉｖｉｌ３Ｄ可文，，过程较为繁锁实现立交端部横断面的设计只是需要大量的手工操作。其实现的具体过程将在章节５．５中详细介绍。４．５立交ＢＩＭ模型构建方法由于传统的立交设计手段是Ｗ施工图为最终目的，而基于ＢＩＭ的立交设计方法是ＢＩＭ，基最终的模型为目的，所与传统的立交设计手段相比于ＢＩＭ的立交设计方一法多了个模型构建的过程。一基于ＢＩＭ的立交模型构建过程分为两个方面的内容，是为不同的装配指定其所应用的粧号范围。，二是设定装配中部件的映射目标这两方面的工作是同时进行的，也只有同时进行才能遥免设计上的失误。在立交设计中所用到的映射目标类型分为目标曲面、坡度或、宽度或偏移目标高程目标三个部分。目标曲面是指道路路基与边坡所依附的地形曲面一或偏移目标是宽度可变的过渡车道或，在设计中般指定为地形曲面；宽度边坡在平面上所要连接的目标，是实现匯道端部设计与分离式路基边坡设计的必要条件；坡度或高程目标是过渡车道在高程上所要连接的Ｈ维目标，用于主钱和西道分流前或合一，流后的联合横断面设计。ＢＩＭ模型的构建过程仍是个较为复杂的过程在完成上述一两部分内容后。，座巧确的互通式立交ＢＩＭ模型也随之完成４．６本巧小结。本章对ＢＩＭ技术在互通式立交设计中的应用方法进行了深入的研究和探索首先，Ｂ一ＩＭ平台，本章通过对比分析确定了本课题所要使用的。在此基础上提出了套完整的基于ＢＩＭ的立交设计体系、，涵盖了从地形曲面处理、立交Ｈ维线形设计装配设计＾到模型构建的各个环节，并在具体的设计细节方面与传统的手段做了次对比。对比发兰现维化，而ＢＩＭ技，ＢＩＭ技术使地形曲面处理和三维线形设计的工作实现了彻底的术基于对象的设计特点使立交的横断面设计工作完全不同于传统的设计方法，为立交Ｓ维信息模型的构建提供了坚实的基础。另外，作者在研究过程中发现，现阶段应用ＢＩＭ技术在进行互通式立交设计时存在两个技术难点：立交复杂线形设计和立交端部模型设计，。。针对这两个技术难点本章提出了相应的解决方案３９ 第５章Ｂ、ＩＭ在昆山市东城大道绿地大道全互通扩建Ｔ精中的应用第５章ＢＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用５．１项目简介昆山市东城大道一、绿地大道全互通扩建工程连接了昆山市重要的两条城市快速路－－东城大道和绿地大道，其立交型式为首清叶式立交，其效果图如图５１所示。一东城大道是昆山市域快速干线公路网的部分，南接苏州至上海虹桥机场的机场路，南段位于昆山市花桥国际商务区，北段连接３１２罔道、沪宁高速公路，其间还有京沪高速铁路和城市轨道交通站。承担了昆山市外环线及放射线的交通需求，东城大道的快速化，对于加快昆山市经济发展、完善区域内骨架路网，改善昆山市区的交通状况，分流过境交通压力．促进区域社会经济发展，增强花桥国际商务城与昆山、上、苏州海之间的互联具有重要意义．。随着区域经济的发展导致相关产业的聚集特别是花桥国际商务、城的建设，带动人流物流的集中，进而打造适宜干人居和创化的新城，此时的东城大道须与时俱进，Ｊ应区域经济社会发展的需求。，提高自身的服务水平ｔｌ适东城大道快速化作为城市外环的东环带动昆山东部的快速发展，并有效沟通花桥国际商务城和昆山主城的换系。昆山市元丰大道东延工程（原名绿地大道西巧工程）东起花桥国际商务城东城大道交叉口，，，，向西在陆家公墓北侧跨吴化江接陆家规划线位再跨吴泌江后上跨黄浦江路接开发区百灵路并设高架，高架盤续向西跨吴泌江接张浦镇延吉路，与长江路平交后接振新路，在张浦下业集中区预留线位折向西北跨吴化江后终点接玉山镇江浦路与元丰路路口。龜－图５、１昆山市东城大道绿地大道全旦通扩建工程效果图４１ 东南大学硕±学位冷文其技术标准如下：（１）道路等级：主线一：级公路兼城市快速路；一被交路：级公路兼城市主干道：怔道：绿地大道互通面道；（２）设计速度：主线：８０ｋｍ／ｈ；被交路：６０ｋｍ／ｈ；面道：４０ｋｍ／ｈ；（３）车道数主线及被交线：双向六车道化道：单车道、双车道－（４）汽车荷载等级：公路１级５化Ｉ（）地震动峰值加速度：ｇ５．２项目地形曲面建棋５．２１地．形曲面的导入和曲面模型的建立在此次设计项目中－２Ｌ，其原有地形图如图５所示，其地形的高程数据是义决的类型＂一＂。标注在其中本文首先为此项目建立个空的地形曲面，并命名＾＞地形曲面，这个一曲面中不包含任何地形数据。下步需要把原有地形图中的高程数据导入到送个空的地＂＂形曲面中レッ便之后的曲面分析和工程设计。在曲面定义中通过导入块的图形对象来－添加项目所在曲面的高程数据，通过拉框选择发现存在的１，５３１个对象如图所示，这其中每一个对象都是包含Ｘ、Ｙ坐标和高程信息的Ｈ维对象。－。做：肺妄０＞ＪＷＭ？勉■。献■＆曲？「■企議《■巧鮮色ａｎａＰ■扣■文任么Ｉ－財Ｉ惟ＩｅｍＩ货ＵＢＩ＾ＨＩＩ■。ＷＩ令巧曲网换说９０Ｘ２９图５－２原有地形数据图－曲面数据导入５３一由于此项工程是个改建工程，在原地形数据中包含了原有主线高架非落地段的设一。所＾处在数据导入之后计高程信息，经过Ｈ维模型查看本文发现在主线位置有段明显ＬＪＪ高于周边地区的凸起高程。而这些凸起并非是地形曲面，所Ｉ本文把这些高程数据从曲一些曲面的修改和优化５－４面中剔除了出去，最终生成了如图所示的三角网地形。经过曲面。４２ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用图５－４地形曲面Ｈ角网模型但是经过对原有地形图的详巧查看，本文发现此次项目所在地的地质类型不仅只是一－单的农田，还有许多水塘的存在，如图５５所示。对于这些水塘，应将其纳入地形曲面中，为后续的立交胚道选线定线提供参考２ＤＣＡＤ地形处，只。在传统的理手段中有地形高程的高与低ｖｉｌ３Ｄ＜．而无法体现出地形内不同地质之间的区别。而Ｃｉ则可＾１根据地形地质的实际情况建立具体的地形模型。在经过编辑添加之后，本文得到了项目具体■ｉｌｌ－图５－５池塘地质图图５６地形曲面Ｈ维模型图另外，由于此座立交位于郊外，它周边的地质类型主要表现为农田和水塘，并不像一。城市立交样周边均为复杂林立的建筑物倘若在进行城市立交设计的时候，我们同样ｉｖｉｌ３Ｄ的地形曲面建模把立交周边的各类建筑、设施全部构建出来可Ｗ通过Ｃ，且其均王。为具有真实维信息的实体模型，为我们进行立交设计和景观设计提供巨乂的帮助５．２．２地形曲面的分析在项目的地形曲面模型建立完毕后，设计人员可Ｗ对其进斤多种曲面分析。本文从中选择了高程分析和快速纵断面分析为面道的定线做准备。５－７围展示了此次项目所在地的地形曲面高程分析图，其中颜色越深的位置表示其４３ 东南大学硕±学位论文，高程越大。从图中可Ｗ清晰地看出，此次项目所在地地形较为平缓故在面道的平面线形设计时可抛开地形的影响因素，从而只在设计规范与安全性两个方面进行考虑。Ｈ图５－７地形曲面高程分析图一另。在地形曲面模型中个具有重要帮助的曲面分析就是曲面的快速纵断面，本文一－８为由南向东行驶的右转面道画了条大致符合其走向的二维曲线，如图５所示。之后５－９本文利用快速纵断面功能来分析这条曲线所在的地面纵断面线，其结果如图所示。从图中可看出，此次项目由南向东的右转面道所在地地势十分平缓，利于进行高技术标准的西道线形设计。图５－８某右转化道走势曲线国５－９曲线所在地地形纵断面图５．３平面线形设升一一此次互通式立交项目为全首稻叶型立交，其中包含条上跨主线、条被交线、四。其中条右转应道和四条左转西道，主线与左转应道的平面线形形式比较简单，利用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ＾。，可１，（快速地完成其设计然而为了节约用地再加上由于受到了同象限左转＜，右转旺道的线形会变得较为复杂。＾由东向北方向行驶的Ａ西道为化道布局的影响（１－５１０。，，蓝色例，其线形如图所示其中黄色线表示圆曲钱，红色线表示缓和曲线线表示直线段。，绿色线表示地形边界４４ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩违工程中的应用包含了五个－Ｉ曲线单元Ｉ这五个圆曲线单元由组复合缓和ｍｉｍｕ曲线与Ｈ姐反向缓和曲线相连接。这样复杂的线形在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ中是很难设计出来的，所在进行此条面道的设计时需要貞辟踐径，历经了无，。本文经过反复的试验数次的失败最自探索出了－种基于ＤＩＣＡＤ的Ｃｉｖｉｌ３Ｄ复杂线形设计方法，其过程简述如下；首先，借助于ＤＩＣＡＤ线形设计的强大功能，在Ｄ忙ＡＤ环境里对Ａ面道进行设计，并同样在ＤＩＣＡＤ环境里对其进行修改直至线形方案的最终确定，记下Ａ：其次道各Ａ值比Ａ西ｉｔ道Ｉ曲线间复合缓和曲线的值，并将路巾＇、Ｄ的设计环境中巳ｖ，线复制黏贴到Ｃｉｉｌ３：然后在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ图５－１０Ａ旺增平面线形图ｉ环境中删除所有的缓和曲线，仅保留圆曲线，并应用Ｃｉｖｌ３Ｄ＂里的＂一从对象创建路线功能把这五条圆曲线定义为同条路线的不同单元；最后，根据之前所记下的各复合缓和曲线的Ａ值比值，分别在五个圆曲线之间添加相同Ａ值比Ｃｖ３ＤＡ面道的复杂线形设计工作。值的复合缓和曲线，至此，在ｉｉｌ中己完成了经过对两条主线一一、八条面道的设计，此座互通式立交的平面线形设计工作得Ｗ最终完成５－１１，其设计成果如图左图所示，其右图为应用ＤＩＣＡＤ的平面线形设计成果。对比来看，ｉｖｉｌ３Ｄ，立交线形几乎没有差别。由此可见不论是应用ＤＩＣＡＤ、还是Ｃ，立交线形设计的不同只取决于设计备而非软件。设计完毕后的立义钱形图经过添加巧注－后，其效果如图５１２所示。—图５－１１ＤＩＣＡＤ与Ｃｖｉｉｌ３Ｄ平面线形图对比４５ 东南大学硕±学位论文国图５－１２立交线位图设计最终成果一二习惯性地，本文顺着第、、Ｈ、四象限分别称四条右转西道为Ａ面道、Ｂ面，分别称四条左转面道为Ｅ旺道道、Ｃ西道、Ｄ面道、Ｆ面道、Ｇ西道、Ｈ应道。５．４级断面设汁此次项目中，为简单起见，本文把被交线和四条右转面道的級断面高程均控制在５一米，不设級曲线。如此只有条上跨主线、四条连接上跨主线和被交线的左转面道的纵断面高程会产生变化。在心１往的设计手段中，上跨主线的纵断面由于影响因素少，且设计条件良好，做起。然而，对于四条左转西道来十分简单，由于其高程的变化需要在较短的粧号范围内完成，所设计的条件比较苛刻，需要考虑的因素也较多。在传统的巧计手段中，设计人员只能依赖于自身的空间想象能力，而不能实时地观察其Ｈ维空间模型来进行更高效的ｖ一洪断面设计。Ｃｉｉｌ３Ｄ的Ｈ维可视化体设计良好地解决了此类问题。－，Ｃｉｖｉｌ３Ｄ与２ＤＣＡＤ无异１在纵断面设计原理方面传统的。图５３为此次项目中一已设计完毕的上跨主线纵断面图一。从图中可（＾１清晰地看出两条曲线，条为地面线，条为设计线。。地面线与设计线之间已被不同的颜色所填充其中红色区域表示需要进行挖方，绿色区域为需要进行填方。ＢＳ＆ＳＳＳＳＳＳＩ图５－１３上跨主线级巧面图重复上跨主线的纵断面设计过程一一，对另外九条路线的纵断面进行设计。最后的一一５－１４所示，其中包巧有条上跨主线设计成果如图、条被交线、四条右转匹道和四１０。条左转西道，共计条路线的孰断面设计围４６ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用＾ＩｂｓｂＨｓｓｓｓＳｂ图５－４１纵巧面设计成果图５－１５展示了最终的立交线形Ｈ维模型图。在三角网地形模型中，我们可＾＞在平面线形之外清晰地观察出各条路线高低走势和不同路线之间的纵断面高程连接情况。ＨＨ函５－１５立交线形兰维模式图５．５横断面设计和立交ＢＩＭ模型的齡５．５．１行车道边线设计一一也、般情况下ｉｖｉｌ３Ｄ．线后可直接建，在应用Ｃ做条单独的道路时确定了道路中立道路装配来生成道路模型，与普通的公路并不相。而此项目为全首稽叶型互通式立交同，具有其特殊性：在西道出入口端部，行车道宽度并不是固定植，而是随着租号的变化而变化，。所Ｗ在主线和面道的中必线确定后本文还需要做化每条道路的最外侧行车道边线。，Ｗ作为映射目标来让过渡车道的点代码米连接－，５１根据项目的设计要求，本文分别确定了八条路线的斤车道外缘边线如图６所。示，分别为主线（被交线）、右转面道、左转西道的形式ＨＨＨ－图５１６主线）、（被交线右转面道、左转匯道行车道边线在面道出入口端部，行车道边线变化复杂，具有了漸变的行车道宽度，故不可再使一一用上文所用的基本设计思想。本文针对出入口端部的兰种情况进行分析。４７ 东南大学硕±学位论文（１）上跨主线与右转面道的出入口在右转面道和上跨主线的出入口端部，本文选择在上跨主线开始上跨时把两条右转－．Ｊ化道的左侧行车道边线剪断。如图５１７所示，在巧号０＋５３９０之前（图中蓝色线？下ｌｉ部分），，两条右转匹道（左右两条黄色路线）的左侧行车道边线被隐藏其斤车道部件＂＂选择保持坡率，宽度可变的过渡车道，使其行车道外缘连接到主线（中间黄色路线）０＋５３９０两侧的偏移路线（紧挨中间黄色主线的左右两条白色偏移路线）．么后，；在枯号由于主线已经开始上跨，两条右转面道的左侧行车道就不能再连接到主线两侧的行车道边缘了，所Ｗ它们的左侧斤车道外缘必须连接到各自的左侧偏移路线而变成右转西道标一准横断面形式。另外说明，右转西道左侧偏移路线和主线的偏移路线之间隔开了小段距离２．５。，这段距离是为路肩和防撞域预留的位置，宽为米■■图５－１７上跨主线西道出入口（２）被交线与右转化道的出入口在右转西道和被交线的旺道出入口端部一，由于右转旺道和被交线的设计高程是致的－，所Ｗ本文选择在其平面线形开始分离时把它们剪断，如图５１８所示的两个柱号。在枯号为３＋２１．２４的匯道入口处，当被交线的左侧行车道外缘与右转西道的左侧行车道２．５外缘之间的距离达到米时（即相隔宽度满足了设置路肩和防撞增的要求），歴道与被交线分离，各自使用其标准横断面形式。在这之前右转应道的左侧行车道外缘总是指。这样定连接到被交线的左侧行车道外缘处，就可Ｗ在匹道端部就形成宽度渐变的行车道。图５－１８被交线西道出入口（３）左转面道的两个出入口在左转西道的出入口处，关于行车道边线设计，本文的思想是：在满足设置路肩和防挂頌的地方使用左转面道标准横断面形式，在不满足的地方使用过渡车道连接上跨主线和被交线的行车道边线，．２５米的，在与。在设计时本文做两个半径为１圆两偏移路钱相切处把左转巧道的左侧行车道边线剪断．确定左转面道与被交线的分离点。（如图５－１９所示）４８ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工稍中的应用国图５－１９左转西道出入口在完成所有西道共计６口的行一１个出入车道边线设计后，座具有行车道边线的立Ｌ－，，５２０所示交线型模型得Ｊ完成作为之后道路模型建立工作的依据如图。图５－２０带有巧车道泣（二维视巧线的立交线位图、Ｈ维线框视图）５．５．２分离式路基边坡交线的确定一在两条道路分离处：，其分离式路基的边坡比较特殊两条道路的边坡曲面相交于条空间三维线。想要求得两条道路边坡曲面的相交线，应用传统的２ＤＣＡＤ手段是十分困难的。然而基于Ｗ下两点原因．在ＢＩＭ技术中进行类似工程的设计ｈ分简单快捷：一ｖ是Ｃｉｉｌ３Ｄ是面对对象的设计软件，我们可＾＾很方便地进行两个对象之间的关系的处理；二是Ｃｉｖｉｌ３Ｄ是基于兰维的设计软件，在Ｈ维数据信息已经完备的情况下，应用计算机求解两个曲面的关系十分容易。进行分离式路基边坡模型的设计，首先需要确定主线和匹道的道路边坡曲面相交的空间Ｓ维交线，然后使用坡率固定、宽度可变的边坡部件来连接到这条Ｈ维多段线。下４９ 东南大学硕丄－学位论文文臥被交线和两条右转匯道的分离处（如下图所示）为例进行设计。５－图２１被交线东侧西道出入口首先，本文应用主线标准横断面和右转距道标准横断面生成了这Ｈ条道路的道路模５－２２型。么后应用ＴＯＰ代码生成了云条道路完工坡面的道路曲面模型所示。图，如图中绿色线表示边坡曲面的外侧边界，从下图中可Ｗ清晰地看出Ｈ条道路的边坡存在着重叠的现象，。如果不解决送个重叠的问题，会造成立交ＢＩＭ模型的失真还会影响模型建立之后±石方计算的准确性。图５－２２道路曲面模型图下面本文将解决这一问题在二维的图纸中一，我们看到的是。个平面示意图。在Ｃｉｖｉｌ３Ｄ中，这Ｈ条道路的道路模型和道路曲面模型实际上是维的状态存在着。Ｈ条道路的道路曲面模型实际上在图形中己经发生了关系（相交），所Ｕ并不需要再去进行操作使之发生关系并求解，而只需要让设计软件把Ｈ者关系的结果在二维图形中显示＂＂。乂出来，即绘出这两条边坡曲面的相交线在打；１３０中，使用曲面之间的最小距离＂功能可＾ｉ，其工＾帮助我们找出这条空间中的Ｈ维交线作原理为确定两个重叠曲面在高程上最接近时所处的Ｘ坐标和Ｙ坐标位置，如果曲面为平面并且存在多个具有最短距＂一一离的位置，则输出由系列点、条直线或显示为闭合《段线的区域表示。也就是说，一０当两个曲面相交于条线时，其曲面间最短距离为，且同时存在着多个具有此最短距离（Ｏｍ）的点，根据其功能描述，Ｃｉｖｉｌ３Ｄ将绘制出这条多段线。－经过计算，图５２３中緑色多段线就是我们所求的曲面Ｈ维交线，通过查看其特性我们可Ｗ了解它具体的Ｈ维数据信息。５０ 第５韋ＢＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用＂Ｌｒ＾ｐ＾图５－２３曲面交线５５３．．装配没计此项目为全首猜叶型互通式立交，横断面形式十分复杂。在车道方面．有固定宽度的基本车道和指定偏移的宽度可变的过渡车道。在边坡方面，有不含边坡的横断面形式、。含固定边坡的横断面形式，还有宽度可变的渐变边坡的横断面形式这几种情况互相叠加。，造成了项目横断面形式的复杂性和多样性在此次实际项目的设计中，本文根据道路行车道边线图和分离式路基曲面交线图进行装配的设计。总共齿计的装配如下图所示。其中２，主、被交线的装配形式有１种，右转化道有４种，左转化道有５种，共计２１种装配。Ｈ图５－２４项目装配设计成果５１ 东南大学硕±学位论文＾團中装配各部件释义见下表：表５－１部件明捆部件样式部件名称备注设定即固定基本触车道外難紳離可指Ｈｉ定映射目标基本路肩路肩宽度和坡度一旦Ｂ设定即固定＊基本挡墙可设置各细节的宽度□和高度共计７个数据指向曲面的连接坡度进坡部件，，坡率固定■连接至地形曲面连接巧度和坡度宽度和坡度可指定映■射目标的边坡部件各装配应用对象及功能特点的介绍如下表所示：表５－２装配明细编号装配样式应用对象Ｔ过波车道过波边坡ＩＩ上跨主线、Ｉ被交线左巧无无无上跨主线上跨主线右无上跨主线无５２ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用被交线被交线左巧£獅：道５３ 东南大学硕±学位论文１９左转旺道无无战ｔＨｉ桃醜５．５．４道路模型的建立在完成拟上所有工作后，本文开始进行此次项目ＢＩＭ模型的构建工作。在此项目中存在一一１０条不同的路线（条上跨主线、条被交线、四条右转距道和四条左转匪道），一故此设计中应存在１０个道路模型，巧同形成个立交的ＢＩＭ模型。本次项目中十条路线的横断面设计方案如下表所示：表５－３上跨主线横断面设计方案起点巧号终点巧号装配选择过渡车道目标边坡偏移目标ＫＯ＋ＯＯ．ＯＯＫ（Ｈ５３．９０：１左主线左侧行车道边线无右：主线右侧行车道边线Ｋ０＋５３．９０Ｋ５＋３７．８８２无无＋＋Ｋ５３７．８８Ｋ５８４．３：１３右主线右侧行车道边线无Ｋ５＋８４．３１Ｋ６＋９７．４０１左！主线左侧行车道边线无右；主线右侧行车道边线Ｋ６＋９７．４０Ｋ７＋４３．７７４左：主线左侧行车道边线无Ｋ１２＋１６．２４Ｋ１２＋１６．２４２无无Ｋ１＋．＋．化１左：５２１６６ＫＩ５２１主线左侧行车道边线无右：主线右侧行车道边线抵边坡目标曲面均为地形曲面。５４ 第５章ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用表５－４被交线横断面设计方案起点巧号终点粧号装配选择过波车道目标边坡偏移目标ＫＯＨｍ．ＯＯＫ３＋２．１２４１左：被交线左侧巧车道边线无右：被交线右侧巧车道迈线＋Ｋ３＋２１．２４Ｋ３４５．６０６右：被交线右侧行车道边线左：被交线与Ｄ面道边坡曲而交线Ｋ３＋４５．６０Ｋ４＋１３．８０７无左：被交线与Ｄ面道边坡曲面巧线右：被交线与Ａ怔道边坡曲面交线Ｋ－４＋．．１３８０Ｋ４＋６０６４８无右：彼交线与Ａ面道边坡曲面交线Ｋ４＋６０．６４Ｋ６＋１０．８３５无无Ｋ６＋１０．８３Ｋ６＋３１．１５９无左：被交线与Ｈ面道边坡曲面交线Ｋ．６＋３１．１５Ｋ６＋５７．７０１０左：被交线左測行车道边线无Ｋ６＋５７．７０Ｋ６＋７７．２Ｉ１１左：被交线左侧行车道边线右：被交线与Ｅ应道边坡曲面交线＂＋１Ｃ知７７．２１Ｋ７８１．巧１左：波交线左侧巧车道边线无右：被交线右侧行车道边线＋＋０４Ｋ７８１．７５Ｋ８．０７６右：被交线右側行车道边线左：被交线与Ｇ怔道边坡曲面交线Ｋ８＋０４．０７Ｋ８＋２８．８９１２右：被交线右侧行车道边线无＋Ｋ８２８．８９Ｋ８Ｗ７．：１１８无右波交线与Ｆ面道边坡西面交线Ｋ８＋５７．１１ＫＫＨ０２．２５５无无ＫＫＨ０２．２５Ｋ１０＾０５．９０８无右：被交线与Ｂ怔道边坡曲面交线Ｋｆ〇４－ｌ（＞５．９０Ｋ１０６０．０８７无左：彼交线与Ｃ西道边坡曲面交线右：彼交钱与Ｂ面道边坡曲面交线Ｋ１０＋６０．０８Ｋ１化７７．０９１１左：被交线左侧行车道边线右：被交线与Ｂ旺道边坡曲面交线＋Ｋ＋．：１０７７．０９Ｋ１１３５３０１左被交线左侧行车道边线无右：被交线右侧行车道边线注：边坡目标曲面均为地形曲面。表５－５西道横断面设计方案Ａ起点粧号终点化号装配选择过波车道目标边坡偏移目标Ｋ０＋００．００Ｋ３＋４２．８２１５左：被交线右侧行车道边线无Ｋ３＋４２．８２Ｋ４＋５４．０５１４无左：被交线与Ａ面道趙坡西面交线Ｋ４＋５４化Ｋ８＋２９．９８１３无无Ｋ８＋２９．９８Ｋ９＋０３．９２１４无左：主线道路右侧边界线Ｋ９＋０３．９２Ｋ１１＋７８．７６１６无无Ｋ＋８．７６Ｋ１４＋８４．４９１５左：１１７主线右侧巧车道边线无注！边坡目标曲面均为地形曲面。５５ 东南大学硕±学位论文表－道横断面设计方案５６Ｂ匯起点粧号终点粧号装配选择过渡车道目标边坡偏移目标＋ＫＯＨ．．：）０００Ｋ３０５３９１５左主线右侧行车道边线无Ｋ３＋０５．３９Ｋ５＋６７．１８１４无左：主线道路左側边界线Ｋ５＋＾７＋．．Ｉ８Ｋ９０４５４Ｂ无无ＫＷＭ．左：被交线与Ｂ怔道边坡曲面交线．５４Ｋ护８０３７１４无＂Ｋ．巧＂化４０．２１５左：＿Ｗ８０１被巧线右側行车道边线无注：边坡目标曲面均为地巧曲面。表５－７Ｃ匯道横断面设计方案起点植号终点植号装配选择过渡车道目标边坡偏移目标Ｋ０＋００．００片７３．２７１５左：被交线左侧行车道边线无Ｋ－：（Ｈ７３．２７ｔＣｌ＋２５．１６１４无左彼交线与Ｃ面道边坡曲面交线Ｋ＋１＋２５．１６Ｋ５４５．２１１３无无＋４Ｋ５４５．２１Ｋ８．５９：棘１４无左主线道路左侧边界线Ｋ８＋６６．５９Ｋ９＋２Ｉ．４０１５左：主线左側行车道边线无注：边坡目标曲面巧为地形曲面。表５－８Ｄ匪道横断面设计方案起点粧号终点植号装祀选择过渡车道目标边坡偏移目标Ｋ（Ｗ．．）０００Ｋ〇ｆ５３２５１５左：主线右側行车道边线无＋Ｋ〇ｆ５３．２５Ｋ２１０．７６１４无左：主线道摊右侧边巧线＋．＋８９．４７３Ｋ２１０７６Ｋ６１无无Ｋ６＋８９．４７Ｋ７＋８３．２５１４无左：被交线与Ｄ匹道殖坡曲面交线Ｋ７＋８３－．２５Ｋ１１Ｋ）６．８Ｉ１５左：被交线右侧行车道边线无往：边坡目标曲面均为地形曲面。表－道横断面设计方案５９Ｅ面起点粧号终点粧号装取选择过渡车道目标边坡偏移目柄Ｋ．．（Ｈ〇〇〇〇Ｋ（＞ｆ４５５］１８左！主线右側行车道边线无＋．３１３．３８１９无无ＩＯＨ４５５１ＫＫ３＋ＢＪ８Ｋ３＋４４．７９＼７无无＋４４Ｋ３．７９Ｋ３＋＾３．６３２０无左！被交线与Ｅ巧道迪坡曲面交线Ｋ３＋６３．６３Ｋ４＋６７．８３２１左：被交线右側行车谱边钱无注：边坡目标曲面均为地形曲面。５６ 第５韋ＢＩＭ在昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程中的应用－表５１０Ｆ旺道横断面设计方案起点枯号终点粧号装配选择过波车道目标边坡偏移目标ｆＫＯＯＯ．ＯＯＫ．（Ｈ４６７０２１左：被交线右侧行车道边线无Ｋ．．：（Ｋ４６７０Ｋ（片７３７０２０无左被交线与Ｆ面道边坡曲面交线ＫＣＫ７３．７０Ｋ３＋３１．５２１９无无＋Ｋ３３．．１５２Ｋ４＋４５０３１８左：主线左侧行车道边线无注：边巧目标曲面均为地形曲面。表５－１１Ｇ面道横断面设计方案起点粧号终点粧号装配选择过渡车道目标边坡偏巧目标ＫＯ＋ＯＯ．ＯＯＫ（Ｈ４５．４６８左１！主线左侧行车道边线无＋０ＩＯＫ４５．４６Ｋ３６．１３１９无无Ｋ３４０６．１３Ｋ３＋４２．０５１７无无Ｋ３＋４２．０５Ｋ３＋６３．６１２０无左：被交线与Ｇ歴道边坡曲面交线Ｋ３＋６３．６１Ｋ４＋６７．８３２１左：被交线左侧行车道班线无注：边坡目标曲面均为地形曲面。表５－１２Ｈ西道横断面设计方案起点巧号终点粧号装丽选择过波车道目标边坡偏移目标Ｋ．．：ＣＨＯＯＯＯＫ（Ｈ４５６２２１左被交线左侧巧车道边线无ＯＭ＾５Ｋ５．６２Ｋ（＞．２３２０无左：被交线与Ｈ怔道边坡曲面交线ＫＱｆ６５．２３Ｋ０＋７９．８５１７无无Ｋ〇ｆ７９．８５Ｋ３＋３１．６８１９无无Ｋ３＋３１．６８Ｋ４＋４５．０３１８左：主线右侧巧车道边线无注：边坡目标曲面均为地形曲面。、在具体的道路ＢＩＭ模型建立方面，把它的道路中屯，本文从被交线为例线、纵断＂一。面和横断面装配组合起来并指定１＾各自不同的材质本文为被交线创建了个名为被＂交线的道路模型，纵断面选择被交线相应的级断面，，路线选择被交线装配选择初始。植号处的装配，目标曲面选择地形曲面这样就使道路中也线、路线纵断面、路线横断面和地形曲面远四个属性发生了关系一一，组合到起之后就是个可供正式设计的被交线ＢＩＭ初始模型。，根据横断面设计方案，由于被交线横断面形式复杂的变化本文把被交线分成了１７５－２５所示。在不同的横断个前后连接的区域，并Ｗ指定不同的横断面装配，如图。面装备内，本文为其中的过渡车道，、分离式路基边坡指定了正确的映射目标最后设定被交线的步长（曲线段步长５ｍ，缓和曲线段步长８ｍ，直线段步长２５ｍ）＾＾更精确、美观地显示道路模型。５７ 东南大学硕±学位论文值祖货厂代Ｓｍ？９边ｆｆ？ａ！｜ｉ｜ｉ｜ＩＭ－Ｂｇｔｐｌ史曲：ｔａＩ巧轨ＷＭ６Ｉｓ朗扣巧ＩＩ知供觸巧＆ｓ巧；度５化ｗｓ占３云．，－－ＢＬＷ）■ｍ巧碰，ＯＨＢＷ１＂巧出ａ囚巧注０Ｓ．ｆｔ，囚Ｋ－主泣＊主味■巧００曰因＇ｐ＊！－主ＳＷ３Ｈ５ｚｓａｒｆｔ因Ｋ主乐３日囚？Ｐ回＊－？田．００＊５主《主步Ｗ日国？，》－？主乐＂５００＊囚主《Ｉ３曰曰■？主步ｔａｏｒＡ囚，ｗ３ｓｉ＾．日固，－‘＊？－＊－Ｗｗ２５００回Ｋ王幻．ｆｔｉ？ｙ＾曰囚？囚Ｋ－主沒？ｉ？－Ｗ３Ｗ沒ｗ曰囚ａ，Ａ回》！－找■主ａ－Ｗ回百＂？－＊＊Ａ囚ＫｉＳＩ王《６＂３７？３？？囚国，■回Ｋ－巧？主ａ－…３拓历囚囚Ａｉ＇＊囚Ｗ－巧－主ａＷ３？？囚回？Ａ囚Ｋ－主皮王ａ－Ｗ囚０，＆囚Ｋ－主皮主《＊Ｗ曲囚図＂。－＊－Ｗ！回Ｗ±？ｉ？．￥２５？日＆Ｉ囚，Ｋ－主沒＊＊ＷＴＨ田Ｗｆｔ回王泣Ｕ３目曰国＂，＊》－＊巧化Ａ回主这主抹１化３！＂＾囚囚＇Ａ内Ｋ－ｉＳ－王ａ－１Ｗ１ｍ５巧ｗ￡囚囚ＩＩ上１ｊ細肿》？脚．１俯圏１ｊｆｉ樹Ｉ雨３ＭＳＢｉＨ如ＩＷＩＩＩ１Ｉ图５－２５彼交线道路模型参数设置窗口被交线道路ＢＩＭ模型建立完毕之后，本文利用相同原理对其他九条道路进行了ＢＩＭ建模，最终生成了此次互通项目的ＢＩＭ模型。５．５．５立交ＢＩＭ模型展示（１）右转面道与被交线分离处的分离式路基图５Ｊ６分别展示了被交线和Ａ西道分离处的二维平面、Ｈ维线框和模型。我们可Ｗ看到在分离式路基段，被交线和Ａ旺道的边坡相交于它们的曲面交线；在它们的边坡分离后，它们各自使用了自己的默认边坡形式。■ＷＨ图５Ｊ６被交线与Ａ匯道分离处模型图５８ 第５章ＢＭ在昆山市东城大道、级地大道全互适扩建工程中的应用（２）左转面道与主线汇流鼻端图５－２７分别展示了上跨主线和Ｈ西道汇流鼻端的二维平面。、Ｈ维线框和模型在Ｈ个视留中我们都可清晰的看出左转西道在入口端部渐变的车道宽度。ＢＢ图５－２７主线与西道汇流异端模型图（３）立交ＢＩＭ模型整体展示在做好各条路线的ＢＩＭ模型之后，本文得到了此次全首稽叶型立交项目的ＢＩＭ模－－－型，５２８，５２９，５３０示如图所。ＢＨＨｍａｍ图－２８立交ＢＭ模型＾维线框图５（局部）５９ 东南大学硕±学位论文圓图５－３０立交ＢＩＭ横型真实效果图。至此，此次首宿叶型互通式立交道路部分的ＢＩＭ模型己经建立完毕鉴于笔者知识所限，再加上时间的仓促和软件的不足，此次项目的桥梁结构、排水、管线等系统并未添加进此模型当中。５．６施工困自动化困ｉｌ在完成立交Ｂ，ｏＣＡＤ打ｖ３ＤＩＭ模型的构建工作后使用Ａ山创建施工图工具可Ｗ／快速从图形中创建施工文档，包括平面纵断面、仅平面、仅绒断面和横断面图纸，每一种图纸均具有不同的工作流程。创建平面：／纵断面图纸的工作流程简述为准客样板和配置视口、设置创建施工图样式和标签、创建图幅、创建图纸（和图纸集）、管理图纸集、打印及发布。对于横断：、面图的创建，其工作流程简述为准备样板和配置视口、创建横断面图创建布局Ｗ打６０ 第５章Ｂ、ＩＭ在昆山市东城大道緑化大道全互通扩建工程中的应用印横断面。、发布图纸集在此次东城大道互通式立交项目中，本文选择导出了Ｈ面道的平面图和纵断面图（如图５－３５所示５－３６）、Ｈ面道的横断面图（如图所示）作为示例。’＇心立、．心／Ｊ唯日釀＞．＿．．．－－Ｈ｜ｉ＇‘／＇．‘！／乂－Ｈ面道平面團５３５、納断面施工凶Ｌ脚ｉｉｉＩ＂ｍＭＢｉｉｍ－ＮｅｗＳｈｅｅｔＳｅｔ１￣－—■Ｉ弓－Ｑ１＂ｊ横斬ｆｉＳ菊迪ｆ〇进进贷ｎ「ｆｐ—ｉｆ１３－－－ｇ辞ＩＳｅｃｔｉｏｎＳｈｅｅｔ（Ｉ）ｇｇｇ－ｔｇ．一与；ｐ戸管－－３ＳｅｃｔｉｏｎＳｈｅｅｔ巧Ｉ）４－Ｓｅｃ－＾ｔｉｏｎＳｈｅｅｔ（４）｜－￣５Ｓｅｃｔｉｏｎ．ＳＫｅｅｔ６．＿—）釋＾戶琴＾＾＾：－－Ｓ＂ＵｏｎＳｈｅｅｔＩ黃—區０：日．）ｒＴ－Ｓｅ－ｃｔｉｏｎＳｈｅ＂订）＼臨＼ＪＪＪＨ３＾日－Ｓｅｃ－…ｔｉｏ打Ｓｈｅ反＂）臨｜－－日Ｓｅ＊ｔｉｏｎＳｈｅ＂９ｃ（Ｉ）＿＿－－１０ＳｅｃｔｉｏｎＳｈｅｅｔＣＩＯ）Ｉ、，－？ＩＩＳｅｃｉｏｎＳｈｅｅ１１—ｔｔ〔）图５－３６工留Ｈ化道横断面施５．７本章小结Ｌ本章ＪＡ昆山，对所提出的基于Ｂ市东城大道、绿地大道全互通扩建工程为例ＩＭ的互逼式立交设计方法进行了实践检验，，成功构建出此次项目的ＢＩＭ模型。另外针对立交复杂线形设计和立交端部模型设计这两个技术难点，本章结合此次项目对其解决方案进行了详细的阐述。６１ 巧６章ＢＩＭ模型应用分析第６章ＢＭ模型应用研究ＢＩＭ实际上模型最大的意义就在于如何利用好这个模型，为我们的生产带来最大的效益。ＢＩＭ模型的应用各式各样，在建筑业应用最广的有多专业设计成果的碰挂检查、成本核算、日照分析、紧急情况下的疏散模拟、施工指导和运营等。转移到互通式立交工程中来，结合互通式立交项目自身的特点，互通式立交ＢＩＭ模型的应用主要体现在下几个方面．：１多专业设计成果的碰挂检査２．成．施工；本分析与拉制；３图出图；４．施工指导。６．１多专业设汁成果纖检査碰撞检查是贯穿整个协同设计过程的。通过碰撞检查可Ｗ使多专业协同设计进行更为及时与有效的験系，在设计的进行中不断地将不同专业的设计同步更新与优化。简单地说一一，任何个专业的设计都会影响其他专业的设计，并且任何个专业的设计都受其他专业设计的制约。碰撞检查在多专业协同设计中担当的是制约与平衡的角色，使多专＂＂。这样随着设计的不断深入业设计求同存异，定期地对多专业的设计进行协调审査，ＰＷ不断地解决设计过程中存在的冲突，使设计日趋完善与准确。送样，各专业设计的问题得Ｗ在图纸设计阶段之前解决，避免了在日后项目施工阶段返工，可Ｗ有效缩短项目的建设周期和降低建设成本。在互通式立交工程中，涉及到的多专业的复杂性和专业性均不及建筑工程。此次项目的设计内容涵盖了道路。、桥梁、排水巧照明四大类专业项目中最容易出现碰撞的两个地方是：道路线形与桥梁谢柱的碰撞、雨污水管和照明系统排线的碰撞。现代交通日益紧密，类似于北京西直口立交，互通式立交的形式越来越复杂。在立交设计时，会经常出现桥梁域柱不得不设置在下层道路路面上的情况，只能对图纸再行修改。在二维设计中，二维设计软件是基于图纸的项目管理流程，在设计的过程中，协一作是简单的信息共享，只能是获取二维图纸上的些数据作为参照与制约，没有做到不。同专业设计的同步各个专业之间的碰撞检查也是人工的二维图纸对照，效率和精确程ＩＭ度也较低。而基于多专业协同设计的Ｂ模型的碰捏检查，将不同专业的模型相互链＝，，使设计更加精确严谨接利用维的设计模式可Ｗ更真实地反映各个位置的空间布局。运行碰撞检查检查各专业之间的冲突，计算机则几乎可ｔｉｌ在瞬间检查出繁多的潜在冲突，＂＂自动高效而且可靠，有效地避免设计图纸中错、漏、碰、缺等问题。现代道路的管线主要为雨污水管和电气工程排线，。在北京西直口立交中路面上的井盖不计其数，路面下的管线错综复杂，不同的。其管线的布置是在很小的空间内进仔专业之间会产生很多冲突，在二维的图纸上表示也显得比较繁琐，碰撞检查的过程中同样会产生很多问题。Ｈ维视图模式能更直观地表达各个构件的空间位置，更有利于设计和碰撞问题的解决。６３ 东南大学硕±学位讼文氏２±方分析止方计算在±方工程中有着重要的作用和意义，它是控制工程总体造价、优化设计一＾一方案的重要参考指标，也是工程设计的个重要组成部分，所斗在计算王方时定要实事求是、精益求精、符合实际。在目前设计周期短、工作强度大、精度要求髙Ｌ义及方案调整频繁的情况下。，，对设计者的计算效率提出了很高的要求只有准确的±方量才能进行合理的王方调配。，降化工程费用，加快工程进度，提高工程质量因此，选择±方计算软件与方法也非常重要。Ｃｖｌｄｅｓｋ在ｉｉ３Ｄ中，Ａｕｔｏ提供了多种灵活的±方量计算的方法，实现了精准，：、实时的计算模式。在项目中需要进行王方量计算的情况无非两种一一种是全程落地的道路，需要把道路的±方量从起点巧号计算到终点粧号为止：另外种情况是道路只有一部分属于落地段，其余部分为高架桥形式，在这种情况下，需要抛一一弃高架段而只针对落地段进行王方计算。下面本文针对送两种情况进行道路±方量的计算。（１）全程落地的情况被交线为例王方分为填方部分和挖方部分。挖方指的是路基表面低于原地面时，从原地面至路基表面挖去部分的王石体积。填方指的是路基表面高于原地面时，从原地面填筑至路基一一表面部分的主石体巧。这里存在两个曲面：个是地形曲面；另个则是路基表面。这两个曲面之间的体积就是王方。本文地形曲面为基准曲面、路基表面为对比曲面来进行上方计算。±方计算原理：由于被交线级断面设计高程均高于地面高程，所＆从起始巧号到终点粧号之间均为填方形式。鉴于被交线填挖方形势比较简单，并不复杂，本文选择采用一一比较简单的方法进行被交线的±方计算。系列植号本文为被交线指定了，然后将个一枯号处的材质类型面积与下个粧号处的材质类型面积相加，将两者之和除Ｗ二之后再乘抖两个粧号之间的距离来求得两个粧号间±方的体积。在计算完所有粧号间的体积后，把它们相加起来就是我们所求的被交线的±方量，其计算公式如下：ｎＶ＝ｘ＋Ａｘ＋］ｉＺ＾＝Ｘ１一６－１如图所示，本文首先构建了被交线的路基曲面，然后制作出被交线的组采样。由图可见线抖指定枯号，采样线把被交线分成了随平面线形间踊变化的许多段落，每。根据王方计算原理我们得知条采样线所处的位置就是上文原理中所提到的粧号，采样线越多，把道路分的越细，王方的计算结果也就越精确６．１。。其止方计算结果如表所示６４ 第６章ＢＩＭ模型巧用分析圓６－图１被交线路基曲面与采样线组表６－１被交线±方量计算表体积报苦项目：Ｃ：＼ＵｓｅｒｓＶＡｄｍｉｎｉ加ａｔｏｒ＼Ｄ防ｋｔｏ＼东城大道立交ｄｗｐ呂路线：被交线采样线编组：被交线起点粧号：（ｍ）〇．ｏｏｏ终点粧号：１１＋３５．３０５可重复累计可Ｉ累计ｇＩ＾巧方面挖方体使用的填方面填方体重复使累计填累计净体方体积粧号积（平秩（立体积积（平积（立用的体方体积积巧方立方（方英尺）方码）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）码）码）码）方码）０＋００．．．００００．０００．０００．抓４９．１５０００００００．０００．０００．００－０＋２５．００００．０００．０００．００５０．．．．．．１２４５９６００００００４５９６４５９６－０＋５０．．．．．．．．００００．００００００００５１０８４６８５比朋０００９２８１９２８１＾７－０５．４９．似０．．００００．０００．００化００５４拍册０．００１４１．８４１４１．８４＾９－０６．１１．２６３０．朋０．朋０．００５４．２５４２巧０．０００．００８４．８０８４．８０＋０４－．．．．．．．．．１．００００００００００００５５３９１５７１００００００２００５０２００５０－＋．．．．．．．．．．１１２００００００００００００５７３３１６７０００００００２１７２０２１７２０－＋．．．朋０．．．．．．．１２００００００００００５８２７１７１３００００００２３４３３２３４３３－．．．．．．．１＋２８．００００．０００．０００００５７５５１７１６００００００２５１４９２５１４９－１＋３６．００００．０００．０００．００５７．３０．．．．．１７０１００００００２６８５０２６８５０＋－．．．０．００Ｗ．ｌｌ１６．９５０．０００．００２８５．４５２巧．４１４４０００００００００５１＋５２－．００００．０００．０００．００５６．３６１６．８１０．０００．００３０２．２６３０２．２６＋５５－１６０．００００．０００．０００．００．巧１６．６１化说）０．００３．．１８８７３１８８７＋０－１＾８．０００．０００．０００．００５５．１７１６．４３０．０００．００３３５．３０３３５．３０＋－１７６．００００．０００．０００．００５４．４１１６．巧０．０００．００３５１．５３３５１．５３＋－１８４．００００．０００．０００．００５３．３８１５．９７０．０００．００３６７．５０３６７．５０６５ 东南大学硕±学位论文可重复累计可累计挖挖方面挖方体使用的填方面填方体重复使累计填累计净体方体积植号积（平巧（立体积积（平积（立用的体方体积积位方＾＾＾方英尺）方巧）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）码）码）码方码））０－＋９．．．．．．．．００３８３．１３３８３．１３１２００００００００００００５２０８１５份〇〇〇＋－．．．．加５．４．巧０．０００．００３９８．４２３９８．４２２００００００００００００１１１５－２＋０８．．．．００００．０００．０００．００５０．３３１５．的０．０００００４１３４５４１３４５－２＋１６．００００．０００＿０００．００４９．６３１４．８１０．０００．撕４２８．２６４２８．２６＋２－２４．００００．舶０．０００．舶４９．巧１４．６５０．０００．００４４２．９１４４２．９１－４５７２＋３２．００００．０００．０００．００４８．５９１４．５００．０００．００４５７．４２．４２－２＋４０．．．．．００００．０００．０００．００４７．９３１４．３００朋０００４７１７１４７１７１－２＋４８．００００．０００．０００．００４６．９５．．．．．１４０６００００００４８５７７４８５７７４９９－．．邮０．．．．２＋５６００００．０００．视４６．１８１３．８０００００００５７４９９５７－２＋６４．００００．００日．舶０．００４５．６２．６．孤０．．．１３００００５１３１７５１３１７＋－２７２．００００．０００．．．．．狐０．００４５．０１１３．４３００００００Ｕ６５９５２６巧－２十８０．００００．０００．０００．００４４．４２．２５０．０００．册５巧．８４５巧．８４１３＋－２８８．００００．０００．０００．００４３．８７．．．．．１３０８００００００５５２９２５５２９２＂２＋９６－．００００．０００．０００．００４２．撕２．８４０．朋０．００５６５．７６５６５，７６１２＋９６－．２３５０．０００．０００．说４２．７６０．３７０．０００．００Ｗ６．１４５６６．１４－３＋００．００００．０００．．舶０．００４２．２２５．９２００００．００５７２．０６５７２．０６－３＋０５．００００．０００．０００．００４１．６５７．７７０．０００．００５７９．８３５巧．８３－３＋．．．１０．０００００００．０００．００４１．７２７．７２００００００５８７．５５５８７．５５＋－３１５．．．．００００．Ｑ００．舶０．００４２．２７７．７８Ｑ朋００Ｑ巧５３２５９５．３２－３＋２０．００００．朋０．舰０．００４３．４３７．９３０．０００．００６０３．２６如３．２６＋－１２００００３２．３６．０００．０．００４３．说１．９９．０００．００６０５．２５６０５．２５３＋２５－．００００．０００．０００．００４４．１６．１０．０００．００６１１．％．１１６１１３６３＋３０－．００００．０００．０００．００４３．６０８．２０．舶０．００６．．１１９４８６１９４８＋－３３５．．００００．０００．０００．００４３．６１８．０７００００．００６２７．５６６２７．５６－３＋４０．．００００．０００．０００．００４３．４！８．０６００００．００６３５．６２６３５．６２＋４－３５．００００．０００．０００．００４３．４５８．０４０．０００．００６４３．６６６４３．６６＋４－３５．６０３０．０００．０００．００４３．４００．．．９７００００００６４４．６３６４４．６３－３一０．００００．０００．０００．００４３．３０７．０６０．０００．００６５．１６９６５１．６９＋－３５５．００００．０００．０００．００４３．．．．．１７８０１００００００６５９６９６巧．６９＋６０－３．００００．０００．０００．００４２．７４７．９５０．０００．００６６７．６５６６７．６５－３＋６５．００００．０００．０００．００４２．７．．．．．１７９１００００００６７５％６７５５６化 第６章ＢＩＭ模型应用分析可重复累计可累计挖挖方面挖方体使用的填方面填方体里复使累计巧累计净体方体积粧号积（平巧（立体积积（平积（立用的体方体积积巧方（立方方英尺）方码）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）码）码）码）方码）＋－３７０．００００．０００．０００．００４２．３３７．８７０．０００．００６８３．４３６８３．４３＋－３７５．００００．０００．朋０．００４２．０７７．８１０．０００．００６９１．２５６９１．２５３巧０－．００００．０００．腑０．００４２．．．．１５７８０００００００６９９．０５６９９．０５３＋８－５．００００．０００．０００．００４２．巧７．８２０．０００．００７０６．８６７０ｔ％＋－３８８．２．．．．．．１８０００００００００４２２３５０４００００．００７１１．９０７１１．９０－＋．．．．．．巧０３９０００００００００００００４２１７２．０００．００７１４．６９７１４．６９－＋．．腑０．说０．朋５．．．３９５００００１４０８６６００００．００７２３．３５７２３．３５￣－４Ｋ．．．．．．．．）０００００００００００００６４２５１０７１００００００巧４．０６７３４．０６４４０５．００００．０００．０００．００７８．０３．８０．００．－１１１０００７４７．２４７４７．２４－４＋１０．００００．０００．０００．００９１．９５．．．．巧之名８１５７５００００００７６２９８－４＋．．．．．．．．１３８０４０００００００００１０１９１１３６６００００００７７６．６４７７６．６４４＋－１５．００００．０００．０００．００１０４．１１４．５６０．０００．００７８．２．１０７８１２０－４＋２０．００００．．０００．００．．．．．孤０１０７８８１９６３００００００８００８３８００．８３－４＋２５．００００，０７０．０００．００１０２．１３１９．４５０．０００．００８２０．２８８２０．２７０－４＋３０．００００．３７，０４０．０４５２．６４１４．巧０．０５０．０５８３４．６．１８３４５６４＋３５－．００００．０００．０３０．０３Ｕ．２２９．７１０．０８０．０８８４４．３２８４４．２３斗＋４０－．００００．０３０．０００．００６４．始１０．８４０．０９０．０９８５５．１６８５５．０７＋－４４５．００００．０５０．０００．００７７．８２１３．２１０．０９０．０９％８．３７８６８．２８－４＋５０．００００．朋０．腑０．００８８．５７１５．４１０．１００．．．１０８８３７７８８３６８４＋－５５．００００．０００．０００．００９６．９２１７．１７０．１００．１０９００．９５９００．８５４＋６０－．００００．２４０．０２０．０２９６．１４１７．８８０．１２０．１２９１８．８３９１８．７１＋－４６０．６４．０．０００，００９４．５８２．２６０．１３０．．．１０巧１３９２１０９９２０９６４＋６５－．００００．７５０．０９０．０９７４．８５１３．６８０．２１０．２１９３４．７７９３４．５５４＋７０－．０００１．４７０．２１０．２１４６．１７１１．２１０．４２０．４２９４５．９７９４５．５５＋－４７５．００００．８５０．２１０．２１４９．２５８．８４０．６３０．６３９５４．８．１９５４１８＋－４８０．００００．０５０．０８０．０８７３．６６１１．３８０．７２０．７２９６６．１９９６５．４７－４＋８０．２０００．０４０．０００．００７４．６９０．５５０．７２０．７２９６６．７４９６６．０２４＋８８－．００００■０００．０００．００１１２．３６２７．０２０．７２０．７２９９３．７６９９３．０３４＋９６－．００００．０００．０００．００１１７．９３３４．１２０．７２０．７２１０２７．８７１０２７．１５－０１５＋０４．００００．４０．０６０．０６巧．７２８．引０．巧０．７８１０５６．１８１０５５．４０２－５＋１２．０００．３５０．４１０．４１４０．２６１６．如１．１９１．１９１０７２．９９．１０７１８０６７ 东南大学硕±学位论文可重复累计可累计巧挖方面挖方体使用的填方面填方体重复使累ｉ十填累计净体方体积粧号积（平积（立体积积（平积（立用的体方体积积（立方＾＾方英尺）方码）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）码）码）码）方码）－５＋２０．．．０８８．７４．００００．８５０．４７０．４７７７．３３１７．４２１６６１６６１０９０４１１－＋２８．．．．１１１６．８５．００００．１１０．１４０．１４１１３．０４２８２０１８１１８１１１１８６１１－％．．５＋３６．００００．０００．０２０．０２．４６３０．４４１．８２１．８２１１４９０６１１４７２４－．５＋４４．００００．７５０．．Ｕ．２２．１．９３１．９３１１７１．５７１１６９６４１１０巧５０５１－５＋５２．００００．４５０．．．２．２．１１Ｕ８６．１之１１８４．０１１８０１８３８／７６１４５６１１－．０．２５０．００，０巧．７５１１．巧２．２１２．２１１１９７．４６１１９５．２５５４＾００００１１＋－５６８．００００．．．５．说１１．６２．２７２．２７１２０８．６２１２０６．３６１１００５００３７１＋７知００００－５，０３０．０２０．０２３７．４７１１．１２２．２９２．巧１２仪７４１２１７．４６５＋８４－．００００．０００．０００．００３８．１７１１．２１２．２９２．２９１２３０．９５１２２义６６＋－９２．．５．００００．０００．０００．００３８．；５８１１．３４２．２９２．２９１２４２２９１２４０００６＋００－．００００．０００．０００．００３７．９１１１．３０２．巧２．２９１２５３．巧Ｉ２５Ｕ０－６＋０８．．．．００００．００化日０化００３８．２１１１．２８２．２９２２９１２６４８７１２６２５８６＋－１０．８３２０．０００．０００．００３８．巧４．０４１．１９２．２９１２６义９１１２６６．沿－６＋．．．４．．．．．１６００００００化００化００４０５７５８２２９２２９１２７６４９１２７４２０２－６＋２４．００００．腑０．０００．００４２．２６．．．．２．１２２５２２９２９１２８８７４１８６４５０－６＋３１．１５４．０００．０００．００３９．６１１０，巧２．２９２．巧１２９９．５９１２９７．３０ｆｒｆ３２－．００００．０００．０００．００巧．７８１．２４２．２９２．２９１３００．８３Ｉ巧义５４－６＋４０．００００．０００．０００．００４０．５５．．２．２３．巧．１１９０２２９９１１２Ｂ１０４４＋－６４８．００００．朋０＿０００．００４０．３２１１．９８２．巧２．２９１３２４．７．１１３２２４２ｆｒｆ５６－．００００．０００．０００．００３９．９９１１．９０２．２９２．２９１３３６．６１１３３４．３２６＋５７－．６９７０．０００．０００．００巧始２．５１２．巧２．２９１３３９．１２１３３６．８３Ｍ－６＋．００００．０００．０００．００巧．５７９．２７２．２９２．２９１３化３９．１３４６１０６＋７２－．００００．０００．０００．００４２．９７１２．２３２．２９２．２９１３６０．６２１３５８．３３６＋７７－．２０９０．０００．０００．００４３．４７８．３４２．２９２．２９１３６８．９６１３６６．６７－６＋８０．００００．０００．０００．００４３．３４４．４９２．２９２．２９．．１３７３４５１３７１１５６４８０－．１７２０．撕０．０００．００４３．３４０．２８２．２９２．２９１３７３．７２１３７１．４３－－７Ｋ．．．．．．．．．．）０００００００００００００４１９９３１３３２２９２２９１４０５０５１４０２７６＋－７２５．００００．０００．０００．００４８．０２４．．．．巧，１６７２３０２３０１４４６１４４４４３７＋５０－．００００．０２０．０１０．０１４７．１８４４．０７２．３１２．３１１４９０．８０１４８８．４９＋７５－７．００００．０３０．０３０．０３５１．６０４５．７３２．３３２．３３１５３６．５３１５３４．１９－７＋８．０．０３．００．５２．４４１３．００２．３４２．３４１５４９．巧．１７５０００００１５４７１９６８ 第６章ＢＩＭ模型应巧分析可重复累计可累计巧挖方面挖方体使用的填方面填方体重复使累计填累计净体方体积粧号积（平积（立体积积（平积（立用的体方体积积（立方立方（方英尺）方码）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）码）码）码）方码）＋００－８．００００．０５０．０３０．０３５４．９７３６．３０２．３７２．３７．巧．１５８５１５８３４６８＋０４－．０７４０．０５０．０００．００巧．９７８Ｊ７２．％２Ｊ８．．泣１５９４２０１５９１＋－８２５．００００．．．１４００８００８５７．４０４３．９３２．４６２．４６１６３８．１３１６３５．６８８＋２８．８８９０．化０．０２０．０２５８．３０８．巧２．４８２．４８１６４６．４７－１６４３．９９８＋４－１．７２２０．１００．０６０．０６５９．９９巧．１１２．５４２．５４．化巧．＾１６７４５８８＋４８－．００００．朋０．０１０．０１６１．１９１４．０９２．５５２．巧１６８８．６６１６８６．Ｕ．－８＋５６．００００．０００．０００００６１．４０１８．化２．５６２．５６．１７脱８３１７０４２７＋－８５７．，．１１１００００．０００００６１．３９２．５３２Ｊ６２Ｊ６１７０９．３５７０６．８０１－８＋６４．．００００．２１０．０３００３巧．７８１５．４６２．５８２．５８１７２４．８１１７２２．封＊＋－８７２．００００．２５０．０７０．０７５８．．．９０１７５８２６５２．６５１７４２．３９１７３９．７４８＋８０－．００００．１７０．０６０．０６５８．６６１７．４２２．７１２．７１Ｈ５９．８１１巧７．１０＋－．．的６０．．．８８８．００００．０３００３０．９５１７巧２７４２７４１７７７．５３１７７４．巧＋－８９６１．００００．０００．０００．００６１．抵１８．０７２．７５２．７５１７９５．６０巧２．８５－９＋０４．．．．．．００００．朋０．０００００６５．１０１８６８２７５２７５１８１４．２８１８１１５４－．．．．．巧Ｚ７５．．９＋１２．００００．００００００００８３５３２２０２２１８３６３０１８３３５６＂－９＋２０．．．．．．．．．０００００１００００００巧０６；２３２０２７５２７５１８５９５０１８化７６－９＋２８．．．．．．１．．００００．０００００〇〇〇８２３０２３０２２７５２７５１８８２．５２８７９７７－９＋３６．．．．．．巧１９０７．．．００００４５００７江０７８９３３２５４３２８２２９５１９０５１３－９＋４４．．．０００１．１５０．２４０．２４６１．巧２２．３８３０５３０５１巧０．３２１９２７．２７－９＋５２．４．４．．．．．０００１．８７０５０５９８５９３５０３５０１９５４０７１９５０＾７－９＋６０．０００２．８４日．７００．７０．３１．１５４．２０４．２０１９８５．２２１９８１．０２１１１６６－．９８０．７．．．．．．．軒６８．０００１１０７１１１３８３３３４１４９１４９１２０１８６３２０１３巧－９＋７６，巧０，３３，０３５．８４５．２４５．２４２０５４．４７２０４９．２３．００００．２４０１２８１－９＋８４．００００．１８０，０６０．０６６４．１５２８．４８５．３０５．３０２０８２．９５２０７７．６５－９＋９．．．．．．．．．．１７０１０１２００４００４５４３３１６９０５３４５３４２０９９８５２０９４５１－９＋９５．００００．０８０．０１０．０．．５．３６５．３．２．０４１５２８６６５５６２１０６４０１０１ｆ－．．０．０１４９．９９．５２５．３７５．３２．９２２０．５５ｌＯＯＯ０００江０７００１７７１１５１１０－＋０．．０９０．０００．００４８．４４４．１０５．３８５．３８２１２０．０２２１１４．６４１０２２４７－－１０Ｋ）５．００００．１４０．０１０．０１４７．００４．８６５．３９５．３９２１２４．８８２１１９．４９０＋０５－．９０３０．１６０．０００．００４６．７１１．５７５．３９５．３９２１化４５２１２１．０５１＋－．００００．１２０．０２０．０２４６．３２７．０６５．４１５．４１２１３３．５１２１２８．０９１０１０６９ 东南大学硕±学位论文可重复累计可累＇计挖挖方面挖方体使用的填方面填方体重复使累计填累计净体方体积粧号积（平积（立体积积（平积（立＾用的体方巧积积（立方＾方英尺）方码）（立方方英风方码）积（立应方码）码）码）码）方码）－．．．．５．４３２１４．９８２１３６．５５１０＋１５．００００．００００１０．０１４５２２８４８５４３１－１０巧０．．５．３５．４３２１５０．４６２１４５．０３．００００．００００００．００４６３５８４８４＋－０．．．．．０．．００．００５５．６２９．４４５４３５４３２１５９州２１５４４７１０２５００００００＋－．．１０３０．００００．０００．０００．００７６．５３１２．２４５．４３５．４３２１７２１４２１６６７１＋－．．．．．狐０．朋８５．殺５．４３５．４３２１巧１８２１８１巧１０３５００００舶０＋４０－０．．．．０００．０００．００８２．０３１５．５５５．４３５．４３２２０２巧２１９７３０１００００－．．十４．．．００．７１．６９１４．２３５．４３５．４３２２１６９６２２１１５３１０５００００００００００－－５０．．．．ＫＨ．００００．０００．０００．００６３．７２１２．５４５４３５４３２２２９５０２２２４０７－＋．．１０５５．００００，０００．腑０．００５７．２８１１．２０５．４３５．４３２２４０７０２２３５２７十－．．．．１０６０．００００．０００．０００，腑別，１５１０．２２５４３５４３２２５０９２２２４５５０＋６０－１０．０７７江０００．０００．００Ｗ．ＩＯ０．１５５．４３５．４３２２５１．０８２２化６５５－十６．．．．．４３．４巧．２２巧．１０３．５０３０００００００．朋５１９２６６６５３５７７４３１４－．．．．．１０＾５，００００．００００００．００５１巧２．８７５４３５４３拍６０６１２２巧．１８＋－．１０７０．００００．００００００．００５１．９２９．６０５．４３５．４３进７０．２１２２６４．７８＋－．．．．．．．．．１０７５００００００００００００５０４３９４８５４３５４３２２巧６９２２７４．化－．．．．．．．．．１０巧７０９４０００００００００４９７９３８９５４３５４３２２巧５７２２７８，１５＋－．．．０．引５．．．１０８００００００００００．００４８．２９５４３５．４３２２８８８６２２８３４４－＋．．．．腑４６．．．．．．１０８５００００００００００５８８８０５４３５４３２２９７６７２２９２２４－＋．．．粥８．．．．１０９０００００㈱江００ａ贿４５４８５４３５４３２３０６１５２３００．巧－１０＋９５．００００．邮０．０００．００４３．５０８．５．４３５．４３．２．１９２３１４３４３０８９２－－ｌＫ）０．００００．０００．０００．００４３．２１８．０３５．４３５．４３２．３２．ｌ３２２７３１６９４４－．．０．００．４２．６９．．．．．１１０５０００００００００７９５５４３５４３２３３０３２２３２４９０＋－１１１０．００００．０００．０００．００４２．１５７．８６５．４３５．４３２：５３８．１８２３３２．巧＋－１１１５．００００．０００．０００．００４１．５９７．７５５．４３５．４３２３４５．９４２３４０．５１－１１＋２０．００００．０００．０００．００４１．０７７．６５５．４３５．４３２３５３．５９２３４８．１６－１１＋２５．００００．０００．舶０．腑４０．７６７．５８５．巧５．４３２％１．１７２３５５．７４＋－．．．．．．．．．．１１３０００００００００００００４０４６７５２５４３５４３２３６８６９２３６３２６＋－．．．．．１１３５．００００．０００．０００．００４０１７７．４７５４３５４３２３７６１５２３７０７２４０－＋．．．００．．１６０．４５．４３５．４３２３．６２３．１１３５３化０００００００５７６１７１１８（２）部分落地的情况巧道为例Ｅ西道±方计算的情况不同于全程落地的被交线－。如下图６２所示，这是Ｅ面道的７０ 第６韋ＢＩＭ模型应用分析一，红色，而在红色方框之外个Ｈ维概念图方框内的部分存在填方区域，由于横断面形＾式改为了高架桥形式，所兰不存在填方区域。如果我们还计算被交线±方量的方法来计算Ｅ旺道的±方量，无疑会出现计算错误。幽Ｈｕ图６－２Ｅ化道兰维概念園Ｅ面道一本文在进巧的止方计算时遇到了两个问题：第，计算的只是指定柱号区域内的王方量，，Ｅ面，而非整条应道：第二从平面图来看道有上下重叠的区域，如上图一６－２口与所示，第二第层面道入口发生了上下重叠的现象层面道出。本文在建立路基曲面的时候，由于平面图中有重叠现象，所我们会发现路基麵在重叠区域变針分复杂，忽高忽－低－，細６３所示个问题可韻过修賊样。第＾线陳号范醜解决，而第二个问题是无法通过删除髙程髙于５米的点来解决的。此时就只能从生成曲而的源头－巧巧，来解决该个问風。由于未卞需雷的只是带舰醒晒区獅±方量，师目纖－配集里，找到这些带边坡的左转西道装配，给所有图６３重叠处的路基曲面吉维巧念图路基和边坡的代码中添加一ＴＦ个代码．命之为。代码添加完毕后，应用新代码来建立新的道路路基西面，把名为ＴＦ的所有代码连接起一来，如此就生成了个新的道路路基曲面－而这个曲面只有红色方框内的数提（因为红色方框外的装配部件代码集里并没有ＴＦ这个点代码）。如此。Ｅ应道±方最计算的问题。得到了彻底的解决，其结果见下表表６－２化道止方量计算表Ｅ体积报苦项目：Ｃ：＼Ｕｓｅｒｓ＼Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒ＼Ｄｅｓｋｔｏｐ＼东城大道立巧．ｄｗｇ路线：Ｅ西道采样线编组：Ｅ面道起点粧号：３＋１３．３８０终点粧号：４＋６７．８２７７１ 东南大学硕±学位论文可重复累计可累计挖拉方面挖方体使用的填方面填方体重复使累汁填累计净方体积巧号积（平积（立体积积（平觀（立用的体方体积体积立方（方英尺）方码）（立方方英尺）方码）积（立（立方码）（立方码）码）码）方码）３＋１３．３８００．０００．０００．００１７．９６０．０００．０００．０００．腑０．００３＋２０．００００，０００．０００■００１８．１３４．３８０．０００．００４．３８Ａ％－３＋２８．．．００００．０００．０００．００１９．２６５．４８０．０００．狐９８６９８６＋０－３３６．０００．朋０．０００．００１８．９７５．６１０．０００．００１５．４７１５．４７＋４４ａ－３．．．．拱．０００朋ａ㈱０．００ｎ．與５．４２００００００２０汾２０３＋４４－．７８８０．０００．０００．００１７．８６０．５２０．０００．００２１．４１２１．４１＋２５－３５２．００００．０００．００．００．５４．０．腑．０．９２５．９２０１６２５１００２－３＋６０．００００．０００．０００，００１６．７１４．８３０．０００．００３０．７５３０．７５－３＋６３．６３５０．０００．０００．００１６．７４２．２２０．０００．００３２．９８３２．９８－３＋６８．００００．０００．．０００００１８．３５２．８１０．０００．００３５．７８３５．７８３＋７６．００００．０００－．０００．００１６．９７５．１８０．胞０．００４０．９７４０．９７３＋８４－．００００．０００．０００．００１５．７３４．．８００㈱〇．〇〇４５．７７４５．７７＋－３９２．００００．０００．．腑０抓１５．６９４．６２０．０００．００５０．３９５０．３９－．．．腑巧４＋００００００００化０００．７７７．３３０．０００．００巧．７２５７．７２８＞．００００．０００．０００．．斯０４＋０佩１５．０００．００６５．的６５．０９４＋－１０．３０８０．０００．０００．舶．與．．１５１３７００００．００６６．４５６６．４５＂４＋２５－．００００．０００．０００．抓．２３８．７６０．００江００７５化．２２７５．２２４＋５０－．００００？０００．０００．孤１７．１７１５．４６０．００〇．〇〇９０．６８９０．６８－４＋６７．８２７０．０００．０００．朋１７．别Ｕ．巧０．册〇．〇〇１０２．２６１０２．２６〇±方巧祀一路基是公路工程的一个重要组成部分，近年来髙速公路，、级公路逐渐增多由于其技术标准较高，因此每千米的±石方都比较大，如在山岭重丘区修建的某六车道高速公路，６０每千米±石方平均达多万立方米，最多高达８０多万立方米，弃方数量也很大，故如此巨大的移山填沟工作，在编制工程造价时，认真做好路基王石方的调配，对投资＾＾１控制、确保编制质量。，无疑都有着十分重要的影响，经济比较发达，环境保护要求要亦较严格在昆山地区。根据建设实践经验，在路基施工过程中，对生态环境的破坏化较严重，相应产生的弃方处理、环境绿化等工程费用也比较高一，这是在进行路基止石方平衡调配时，应全面综合考虑的极其重要的个影响因素。根据对路基±石方计价的长期实践经验，就其计价形式和内容而言，与路面、桥涵７２ 第６章ＢＩＭ模型应用分析一。换言么等工程比较起来，是最简单的项计价工作，项目内容不多，定额构成也简单，路基±石方的计价环节，无非就是挖，、装、运Ｈ道工序但为了做好路基±石方的综合平衡调配Ｉ使么符合实掠、合理可靠Ｉ尽可能达到填挖平衡、减少弃方、节约工程费用、加快施工进度－它的计算分析过程，却是十分繁琐复杂的。６．３．１创建：ｈ方调配图在此次互通式立交项目中，由于场地较为平整，各条道路的设计标高也较高，所一只存在少量的填方和极少的挖方。所ＬＪ本文将设计了条填挖方均较大的道路来进行王方调配的研巧。±方体积表计算完毕么后就可Ｗ开始创建相应的±方调配图。本文把级向调±距离定为３００６－４米，在该距离么外移动的±方被视为±方外运，该图显示了平。如图所示Ｌ衡点，、飘向调王和止方外运区域义及坡面点。填挖方图使用沿Ｘ轴的巧号（采样线）和Ｙ轴上的累计材质（±方）体积进斤绘制。中轴（零累计体积）线被称为平衡线。填挖方线升高时。．表示项目位于挖方区域；该线降低时，表示项目位于填方区域图６－４本案例±方调配图一－为了更好的理解王方调配图。６５，本文做了个简单的说明如图所示，箭头表示，为事先定义的３００米编号１表示坡面点。纵向调±体积显示为绿色（并纵向调±距离；通过绿色区域和平衡线之间的栅格指示），王方外运体积思示为紅色。从坡面点开始的与平衡线平行的线段．（长度为纵向调±距离）将下降吏该线段的端点恰好与填挖方线相交。封闭在该线段和填挖方线内的区域代表纵向调±体积。另外，垂线从该线段的端点开始下降，Ｗ与平衡线相交。封闭在這些线（平衡线和填挖方线）内的区域代表王方外运体积。１图６－５王方调配图说明图６．３．２平衡±方调配体积平衡±方调配体积旨在平衡位于平衡线上方和下方的±方调配体积，消除±方外运体积。平衡±方调配的基本方法是在指定粧号位置添加取王区或弃王区。针对此路线７３ 东南大学硕±学位论文，本文提出了如下的解决方案±方调配图。表６－３±方平衡调配方案巧号位置设置类型容呈Ｋ３＋２５弃±区１５００Ｋ＋６２６取±区２０００Ｋ１１＋５０弃±区１００００６－６平衡前后的王方调配图对比如图所示。Ｉｂｂｂ图６－６平衡前后±方调配图对比片４视巧分祈视距是保证公路行车安全的一项重要设计指标，是公路工程建设标准强制性指标之一一。因此，公路沿线的每车道应有足够的视距，使驾驶员能及时察觉潜在的危险，并ＰＷ做出正确反应。，保证行车安全，具有交通转换功能和空间多层结构形态两大特点互通式立交属于大型构造物。在，加剧了其运行方向的复杂性，受项有限的区域空问内要完成各方向的交通转换；同时目、地形及环境等诸多方面的限制，互通式立交的技术指标往往较低，若出现几个低限指标组合不当时，可能会造成运行条件更为复杂，将成为高速公路、视距不足等情况ｐｓ一ｉ，事故的多发地。因此，互通式立交设计的重要目标之就是交通安全要在投资和环境条件限制下使互通式立交达到最高的安全水平。公路行车视距检验的常规方法主要有最大横净距计算方法和图解法（绘制视距包络一图）等，这些方法简便实用，前者能检査曲线上某位置处平面视距是否满足要求，后者可较精确的确定平一曲线（或堅曲线）上影响视距的范围。在我国ＪＩ的平面、纵断。面视距检查已经相对较多．但是二维视距的检査方法，不能综合计算空间Ｈ维视距一ＢＩＭ模型是，个具有完整信息数据的Ｓ维模型。因此应用ＢＩＭ模型可支持我７４ 弟６韋ＢＩＭ模型应用分析们进行空间Ｈ维视距的检查，且其在效率，、准确性和符合实际情况等方面都具有着得天独厚的优势。应用ＢＩＭ模型，我们可Ｗ进行单条函道的视距分析，也可进斤面道出入口视距的分析。视距的参数要求依据于设计速度，在此次互通式立交项目中，上跨主线设计速度为８０ｋｍ／ｈ６０ｋｍ／ｈ４０ｋｎＶｈ。，被交线设计速度为，匹道设计速度为（１）分流鼻端判断视距的检查根据公路路线设计规范（ＪＴＧＤ２０－２００６）的规定，主线分流鼻之前应保证判断出＿口所需的识别视距。识别视距应大于下表的规定。条件受限制时，识别视跑应大于１．２５０Ｐ１倍的主线停车视距。表ｆｒ４判断视距要求设计速巧化ｍ／ｈ）１２０１００８０６０巧别视距（ｍ）３５０－４６０２９０－３８０２３０－３００－１７０２４０注：当驾巧者需要接受的信息较《时，宜采用较大（接近高限）值。＝首先，本文上跨主线与Ｅ胚道和Ｇ西道的分流鼻端为例进行维视距的检查。８０ｋｍ／ｈ根据项目设计的技术标准，上跨主线设计速度为ｉ其分流鼻之前的识别视距应２３０ｍ－３００ｍ。之间在应用Ｂ，５保证在ＩＭ模型进行Ｈ维视距检查的时候本文确定了个参数：依据曲面、视线位置、视线高度、目标位置和目标高度。依捉曲面确定为上跨主线的ＴＯＰ代码而形成的道路曲面，视线位置确定为分流鼻前２３０ｍ处，视线高度依据一般小客车驾驶员的标准．５ｍ，，定为１目标位置定在分流鼻端，目标高度依据防撞谱的高度定为化９ｍ。检查结果如下图所示，图中上跨主线的两个分流鼻端的箭头均思示为绿色，表，否则会显示为红色示视距通畅。曲图６－７Ｅ西道和Ｇ西道分流鼻端视距检查结果同理０－，被交线分流鼻端的识别视距检査只需把要求改为１７２４０ｍ即可。检查结果显示也满足了规范最小要求。（２）面道全长范围内停车视距的检査Ｄ２０－２００６）的根据公路路线设计规范（ＪＴＧ规定，在面道全长范围内，应具有不＿ＰＷ小于下表规定的停车视距。７５ 东南大学巧±学位论文表６－５西道全场范围内停车视距的规定设计速度（ｋｍ／ｈ）８０７０６０５０４０３５３０巧车视距（ｍ）（）（）（）１１０１３５９５１２０７５（１００）６５７０４０４５３５３０（）注：积雪冰冻地区，应不小于括号内的数值。在此次项目中，匪道的设计速度为４０ｋｍ化根据规范要求，停车视距应大于４０ｍ。ＵＥ西道为例，参数设置中，依据曲面依然选择Ｅ匪道的道路顶部曲面（ＴＯＰ代码），视线高度１．５ｍ，目标高度化９ｍ，检查间隔２０ｍ，最小视跑４０ｍ。检査的过程中，系统Ｅ西道上生成视点轨迹６－８会自动在线，如图白色线所示。、视距曲线图６－８视距包络曲线一不同于分流鼻端视距检査，西道全长视距检查的结果输出为个化ｔ文件，结果如下：ｄａｔｅ，２０１５０１２３ｔｉｍｅ１４：２５：３８ｕｎｉｔ，，，，Ｅｙｅ化化Ａｌｉｇ恤ｅｎｔ，Ｅ面道，ＥｙｅＰａｔｈＰｒｏｆｉｌｅ，Ｅ西道拉坡’——＇ｆ／ｅ口／／古６与０，＿￡６／ｆｅｙ／ｆｔＡＯＡｅｃｔＯｆｆｓｅｔ＂ＯＡｅｃｆＷｅｊｉｔ口．ｇ夫ｇ，５ｊ，ｊｇＡ，ＳｕｒｆａｃｅｓＥｕｒｆａｃｅ－３０ＭＭＳ（），ＳｔａｔｉｏｎＡｃｔｕａｌＳｉｔＤｉｓｔａｎｃｅＭｉｎｉｍｍＳｉｔＤｉｓｔａｎｃｅＯｂｓｔｒｕｃｔ＇ｉｏｎＰｏｉｎｔＶｉｏｌａｔｅｄ？，ｇｈ，ｇｈ，，＇＇＇０＋０８１４．４０．００４０．００Ｎｏ，，，，’’’０＋２８．１４，４０．００，４０．００，，Ｎｏ’’＇０＋４８．１４４０ｏ．００４０．００Ｎ，，，，’’’＋．０６８．１４４０００４０．００ｏ，Ｎ，，，’’’０巧８．４０．ｏ．１４４０００００Ｎ，，，，’’’１＋０８．１４４０４０００ｏ．００．Ｎ，，，，’’’＋１２８．１４．．００，４０００，４０Ｎｏ，，＇＇＇１＋４８．１４４０．００４０．００Ｎｏ，，，，’＇’１＋６８．１４４０．００４０．００，，Ｎｏ，，’＇’１＋８８．１４，４０．００，４０．００，Ｎｏ，＇＇＇２＋０８．１４，４０．００，４０．００，，Ｎｏ’’２＋２８１４４０．．．００＼４０００，，Ｎｏ，’’’２＋４８．１４４０．００４０．００Ｎｏ，，，，＇＇＇２＋６８１４．０．４０．００４００Ｎｏ，，，，’’’２＋．１４．．８８，４０００，４０，ｏ００，Ｎ’’’３＋０８．．１４４０００４０．００Ｎｏ，，，，’’’３＋２８１４４０．００４０．．，００，Ｎｏ，，’’’３＋４８．１４０．００４０．００ｏ，４Ｎ，，，Ｂ一ＩＭ模型依据检查间隔将各个祖号的视距检查结果列表示出。表中，最后列＂＂＂＂Ｖ５ｉｏｌａｔｅｄ？ＮＯ表示视线无且碍０ｍ中的值显示为，满足４的最小视距要求。［本文经过对其余四条右转面道和Ｈ条左转面道的视距检查，发现其均满足规范要求。７６ 第６章ＢＩＭ模型应用分析３（）汇流鼻端通视Ｈ角区的检查Ｄ２０－２００６）－根据公路路线设计规范，６９所，汇流鼻前，（订Ｇ的规定如图示西道＿ＰＷ与主线间应具有如下图所示的通视Ｈ角区。本文上跨主线与Ｈ匯道的汇流鼻端为－例，如图６１０所示，遇视Ｈ角区的范围已经根捉规范要求在图中标出。图６＾９汇流鼻通视Ｈ角区图６－１０主线与Ｈ巧道汇流异端通视兰角区一６０ｍ粧号处行车道上取个高度为１．５ｍ的观察位置本文在Ｈ西道入口前Ｉ并在主口处一１００ｍ１线入前粧号处设置个高为．５ｒａ的目标，经过检査，在Ｈ化道观察位置看６－向主线目标位置的视线箭头思示为绿色（如團１１所示），表示视线无狙碍，满足了规范关于汇流鼻端的通视Ｈ角区的要求，。经过对其余三个汇流鼻端通视三角区的检查发现结果均满足了规范的要求。■图６＊１Ｈ面道汇流鼻端通视三角区检查结果１主线与６．５成本控制施工企业精细化管理很难实现的根本原因在于海量的工程数据，无法快速准确获取源计划。，致使经验主义盛行而ＢＩＭ的出现可＾＾让相关管理体系快速准确地１＾１支持资获得工程基础数据，，大大减少Ｉ资源为施工企业制定精确人材计刺提供有效支撑、物。流和仓储环节的浪费，为实现限额领料、销耗控制提供技术支撑６５１．．成本核算困难的原因一是数据量大一。每个施工阶段都牵涉大量材料、机械、工种、消耗和各种财务费一用，每种人、材，。工，、机和资金消耗都统计清楚数据量十分巨大作量如此巨大实一斤短巧期，就。随着进，应（月、季）成本在当前管理手段Ｆ变成了种奢侈度进展付一进度工作自顾不暇边。，过程成本分析、优化管理就只能搁在二是牵涉部口和岗位众多。当前情况下的实际成本核算需要预算、材料、仓库、施、工财务多部口多岗位协同分析汇总提供数据，才能汇总出完整的某时刻的实防成本。７７ 东南大学硕±学位论文．整个工程成本汇总就难Ｗ做出而实际情况是往往某个或某几个部口不能实行。一－三是对应分解困难。种材料、人工、机械甚至笔款项往往用于多个成本项目，拆分分解对核算所提出的要求相当高，难度非常大。四是消耗量和资金支付的情况十分复無。材料方面，有的进了库未付款，有的先预付了款还未进货，有些用了未出库－有些出了库未用掉；人工方面，有的先干未付，预付未干，干了未确定工价：专业分包，有的项目甚至；机械周转材料租赁也有类似情况一。未签约先干，事后再谈判确定费用情况如此复杂，成本项目和数据归集在没有个强（时间、空间、工序）的对应十分困大的平台支撑的情况下，不漏项地做好＾个维度的川離。而ＢＩＭ技术在处理实际成本核算中有着巨大的优势。基于ＢＩＭ建立的工程５ＤＯＤ、成，可建立与成本相关数据的时间、工序维实体、时间本控制）关系数据库、空间。，度关系，数据处理能力达到了构件级使实际成本数据的高效处理分析有了可能６５．２．巧决方案１ＢＩＭ的。（）创建基于实际成本数据库建立基于成本的５Ｄ（３Ｄ实体，让实际成本数据及、时间、成本控制）关系数据库。时进入５Ｄ关系数据库，成本汇总例如，施工方需要统计、统计、拆分对应瞬间可得一出个综合项目当中所有使用到巧青的项目Ｗ计算整个项目所需汲青的总数量，只需要ａｓｈａ－在搜索框内输入ｐｌｔ，就可Ｗ筛所有的細青项目列表，如图６１２所示。，－，应品麻巧Ｒ巧朽□Ｉ，固、因回—．獅目Ｐ觀ｍｓａｉＴ公这＊树１关ｔ＾ｅｉ巧］２０３０２－０４００Ｓ９０ＶＡＬ」ｏｒＯＪＫＢＡＳＦＫＭ，ＪＵｎ－＂２０３０２７００ｕｗＬＯＦ，ＶＵｉｎ＂Ｐ１ｖＡＡ■．ＡＳＫＡＵｕｎ２０３０３－１２００ＵＷＶＡＬＯＦＦＡＶＥＳｆＵＥＢＩＡｌＡＳＴＨ，ＡＵＳＱ扣２０出３－ＷＴＨＡＬＩ巧扣１曲０ＸａｎＶＡＬｏｒｆｗｍ肝．２０３０３－－１ＴＯＯＳＢ１０Ｖ＊ＬＯＦＰＡＶＭＢＩＴ，＜ｋＳ？）ｔＵ，１ＩＷｍＢＥＰＴＨＳＴＢＪ－虹ＫＶＡＬ－１肿ｒＡＶｎＵＴＣＰＨＡＬＩ２ＵＯＤＥＰＴＨ巧扣２０３０３８００，．２０３－ｎｏｖｗｕ－ＣＯＩ９００ＬＯＦｖｕｅｘｔＡｉｉｓｔｓＡｐａ．ｓｒ．３ｎｎｉｓｍｏｓ０＞０００ＶＡＯＦＭ－巧口ｌ，，４Ｓ２ＳＢＯＬＰｔｍｉＴ风世止ＩＤＯＩＩＰＴＨＱＴＤ２０３０３－２－１００ＸｍＯＶＡＬＯＦｒｋＶＥＭＵＩＴ＾ＳＴＨｌ５ＩＫＭＴＤ，ｋＵ．ＭＯＥＴＴＳＱ－泣００扣ｌＯＶＡＬ－２０出３ＯＦｆＷＯＫ肝．ＡＳ？也ｏｒ．ＳｎＣＴＶＨＤＥＰＴＨ巧２０３Ｑ３－３ａ〇ａＷ？ＫＡｌＪＳｉｔｎ〇Ｖ＊ＬＯＰＳＴ，ＥＶＡＵ：．ＱＴ９３０６０３－００００ＺｉＬＳｉｎＺＤＳＬＴｍＡＤＵＴＯＩＯＢＯＯＣＯｎｉｌＡＡ供巧ＣｉＡＷＧＨＡＯＤＫＣａＭＯＬＳ円巧ＳＰＫＭＪＴ此Ｔ扣ＩＴｌＢＺ．扣Ｉ３０６０－１２０００ＢＴＪＬＳｉｍＤ＂ＦＫＡＬＩＴ曲ＡｍＭＧＢＥＣｍＢ风巧ＡＨＷＤＴＯＴ３０９０－１３０００ＢｎＪＬＳｉｎｉＤＡＳｒＫＵＪＴＵＡＴｎＢＡＳＺ，ＩＴＯｒｋ，ＭＷｉ—ｔｎｎｐｅ一，ｎｉ，，。，＂，，？？ｒ，＇？？？ｔｗ，ｗ？图６－１２项目数据库（２）实际成本数据及时进入数据库一开始ＢＩＭ中成本数据采取合同化和企业定额消耗量为依捉。随着进度进展，。实除消耗量与定额消耗量会有差异，要及时调整巧月对实际消耗进行盘点，调整实际成本数据一。化整为零，动态淮护实际成本ＢＩＭ，大幅减少次性工作量，并有利于保ＰＳ证数据准确性。（３）快速实行多维度、空间、成本控制）成本分析（时间建立实际成本ＢＩＭ模型．周期性（月、季）地按时调整维护好该模型，统计分析工作就很轻松，软件强大的统计分析能力可轻松满足我们各种成本分析需求。一基于Ｂ，：ＩＭ的实际成本核算方法较传统方法具有极大优势是快速。由于建立７８ 第６章ＢＩＭ模型应用分析基于ＢＩＭ的５Ｄ实际成本数据库．汇总分析能力大大加强，速度快，短周期成本分析不再困难。，工作量小、效率商；二是准确比传统方法准确性大为提高。因成本数据动态淮护。，准确性大为提高。消耗量方面仍会有误差存在，但己能满足分析需求通过总量统计的方法，消除累积误差，成本数据随进度进展准确度越来越高。另外通过实际成本ＢＩＭ模型，很容易检查出哪些项目还没有实际成本数据；Ｈ是分析能力强。可Ｗ多维度（时间，、空间、成本控制）汇总分析更多种类、更多统计分析条件的成本报表；最后总部成本控制能力大为堤升。将实际成本ＢＩＭ横型通过互联网集中在企业总部服务器。总部成本部口、财务部口就可共享每个工程项目的实际成本数据，数据粒度也可掌捏到构件级。实行了总部与项目部的信息对称，息部成本管控能力大能加强。总的来说，施工方设计人员的主要任务就是将付款项目信息与包含平面图纸、概要、＂工程师的估计和投标文档的设计平面正确地结合起来。设计人员可使用±方量管理＂器功能使付款项目管理过程自动进行，从而减少错误并消除与承包人的分歧。６．６施工觀一个大型的立交项目包含了道路，这两个专业从设计之初到、桥梁两个专业的内容施工阶段都相伴相随，互相影响。本文的重点在于立交工程道路方面的内容研充，所施工模巧也更偏向于Ｃｉｖｉｌ３Ｄａｖｉｓｗｏｒｋｓ的结合应用ｅｉｔｉ与Ｎ，而非Ｒｖ与Ｎａｖｓｗｏｒｋｓ的结合应用。针对立交桥桥面路面结构的施工模拟，应用Ｃｉｖｉｌ３Ｄ和Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ可完美解决。道路路面结构的施工模拟分为下两个步骤。（１）模型分解？：，曲面分解ｖＤ中根据模型分解又分为两种方法第。在Ｃｉｉｌ３代码来生成道路±基、垫层、基层、巧青面层１、渐青面层２等多个单体曲面并导入到Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ中。第二，应用Ａｕｔｏｄｅｓｋ实验室的道路实体工具软件包对道路模型进行实体分解，这种方法ｉ。简便高效且更加精确，分解后可直接导入Ｎａｖｓｗｏｒｋｓ２（）施工模拟在把道路分解后的模型导入进Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ之后就可Ｗ开始进行道路施工模拟的准各工作。施工模拟分为两个步驟，首先需要通过Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ的Ｔｉｍｅｌｉｎｅｒ工具创建施工进度序列。，即为道路路面的各个结构层指定施工的顺序和时间创建施工序列的方法有■一一６－１３所示ｎ两种，手动添加（如图），也ｊ从外部文件中自动导入预先定义的施工序列（例如微软的Ｐｒｏｊｅｃｔ软件）。创建好施工序列之后便可开始进行施工的动画模。拟但有时为了使模拟过程更加形象，，指、关注点更加详细我们还需要创建视点动画定不同的视角来观察我们所注重的部分并录制下来。巧 东南大学硕±学位论文巧ｍ？￡■＆？巧《１泣Ｕｙ：■？凸？＜５乐１：去Ｓｖ曰？Ｗ１？？８Ｓ计ＭＷＣｉｖ？ｎｉｂ？ｒ＆ｕｅａ？ｎ杆？？计Ｍ＿ｆｉｔｃ８Ｘｆ？ｍ灿巧？ａ＊＊，／（ｉｉｉｙｚｚ／ｗ＂＂１讯。ｔｕｚｚ／ｚｏｕｕｃｅＳＶ口＾．，－ｉｕ２２／２〇ｎｉｉ／ｚａｚｏｎｕ／ｚｖａｏｎｌｕｓｌ＜ａ□■ｒｒＯ＊。ｌ；２Ｖ？ＵＵ２４／２０ＵＵＭ／２０Ｉ１１化□ＶｉＳｕＣｌ／／■＇／？Ｖ２〇ｎ１／ＪＳ／３０ＵＵ／２２／？ｎＴ９ＪＬ？＞ｅ＆４＞？＊＂ｌｌ１□？—ｆＵ／ｆｌＧｆｉＵＵ＾田巧口左血Ｕｒ肪Ｍｆｌ〇ｎＴ．．．—图６－１３Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ道路路面施工序列心７本韋小结ＢＩＭ的意义在于模型的应用而非模型的建立。本章结合上文所构建的昆山市东城大道、绿地大道全互通ＢＩＭ模型，对现阶段ＢＩＭ模型的应用方法进行了探索，包含了：、王方调配Ｍ下六个方面多专业设计成果的碰撞检査、±方分析、视距分析、成本控、制和施工模拟。ＢＩＭ的多专业协作平台使高效准确的碰撞检查成为了可能，可有效±方调配和成本控制方面，减少图纸错误；在±方分析、、设计内容冲突等问题的发生Ｂ还应用ＢＩＭ模型完成了其视距的Ｈ维检查，ＩＭ技术大大提高了统计的精确性；本章且此模型还可ｌｉｌ被导入Ｎａｖｉｓｗｏｒｋｓ中为施工提供指导。８０ 第７章结论与展望第７章结论与展望７．１结论我国立交设计行业大规模的信息化建设是未来的发展趋势，现阶段相关的从业人员们如何看待这个趋势、如何把握这个机会都紧密关系到我国立交设计行业未来生产方式。ＢＩＭ的变化本文立足于ＢＩＭ技术的理论内涵，结合具体实际工程项目，对技术在大型互通式立交工程中的应用进行了多方面的研究，现把研究成果展示如下：一（１）通过对ＢＩＭ理念的学习和研巧，本文认为ＢＩＭ技术不仅是种设计手段，更是一次打破现有生产方式，而这、建立新规则的技术变革种变革植根于其Ｈ维可视化一体设计Ｗ及强大的综合信息管理功能。其在工程信息的创建、管理、输出和传递方面解决了现有２ＤＣＡＤ技术发展过程中所遇到的技术瓶颈，使信息在项目策划、运行和维生产效率、节约成本和缩短工护的全生命周期过程中进行高效的共享和传递，将为提高期做出重要的贡献。Ｌ（２）本文＾ＤＩＣＡＤ软件为例，对传統的二维设计手段和新兴的ＢＩＭ技术在互通＂式立交设计中的应用方法进斤了全面的对化。对比发现，传统方法在对计算机硬件水＂＂＂＂＂平的要求、立交线形设计和本地化应用方面具有着十分明显的优势，更加贴近＂＂＂＂＂国内项目的设计需求；而在设计平台的功能性、数据信息的管理和传递能力、设＂＂＂＾计元素的动态关联乃及多专业协作设计这五个方面，得益于其所具有的三维可视一ＢＩＭ化体设计和强大的信息管理功能，技术拥有十分强大的潜力和广阔的应用前景。一在此基础上，本文进步指出了应用ＢＩＭ技术会对现有的立交设计流程、设计方法和空间思维方式产生哪些重要的影响，：首先，在设计流程方面，设计人员的工作重屯将会发生转变，从繁琐的施工图设计中解放出来Ｉ得（＾１在立交方案设计阶段投入更多的时间和精力；其次，在设计方法方面，ＢＩＭ技术基于Ｈ维的设计方法及其基于对象的设计特点使其与现有的设计方法相比会有很大的不同，大大简化了复杂工程的设计难度最；后，由于设计方法的不同，设计人员的空间思淮方式也会产生相应的转变适应Ｈ维的设计环境。（３）本文在互遁式立交的设计阶段中引入建筑业的ＢＩＭ技术，深入研究了ＢＩＭ技术在互通式立交设计中的应用方法一，提出了套完整的基于ＢＩＭ的立交设计体系，涵盖了从地形曲面处理、立交Ｈ维线形设计、装配设计到模型构建的各个环节，并在具体的设计细节方面与传统的手段做了二次对比，ＢＩＭ技术使地形曲面处理。对比发现和三维线形设计的工作实现了彻底的三维化，而ＢＩＭ技术基于对象的设计特点使立交的横断面设计工作完全不同于传统的设计方法，为立交Ｈ维信息模型的构建提供了坚实。另外的基础，本文在研究过程中发现，现阶段应用ＢＩＭ技术在进行互通式立交设计时存在两个技术难点：立交复杂线形设计和立交端部模型设计。针对送两个技术难点，本文提出了相应的解决方案。４理的唯一（）实践是检验真标准。本文结合之前所提出的立交设计方法，成功应８１ 东南大学硕±学位论文＂＂用ＢＩＭ旗下的Ｃｉｖｉｌ３Ｄ软件完成了昆山市东城大道、绿地大道全互通扩建工程的设计工作，构建出此次项目的ＢＩＭ模型，并完成了施工图出图工作，。另外针对立交复杂线形设计和立交端部模型设计这两个技术难点，本文结合此次项目对其解决方案进行了详细的锅述。（５）在模型构建完毕之后，本文对互通式立交ＢＩＭ模型的应用价值进行了初步的探索，，ＢＩＭ。探索发现鉴于其在Ｈ维设计和信息管理方面所具有的先天优势技术在±方分析、视距分析、成本控制和施工模拟等方面比传统的二维设计手段更加贴近实际情况，实现了精确的王方量计算和成本控制、真实的Ｈ维视距模拟分析及可视化的施工模拟。７．２展望一一方面。，互通式立交ＢＩＭ建模与分析是项涉及《专业、跨越多平台的设计工作，其设计应包含有道路、桥梁、排水、管线和标志标线等方面的内容，首先；其次对应于上述不同专业的设计内容，ＢＩＭ的设计工作需要多种设计软件来共同完成，例如应用于道路工程的打ｖｉｌ３Ｄ、应用于桥梁和结构工程的ＲｅｖｉｔＳｔｎｉｃｔｕｒｅ和应用于管线综合的ＭＥ一Ｐ等。另方面，互通式立交ＢＩＭ建模与分析对设计者的专业知识储备、实际工程经验和宏观视野也提出了较高的要求。受笔者能力所限，本文的研究仅局限于道路工程部分，并不十分全面，所ＷＢＩＭ技术想要在互通式立交实际工程中得到更加广泛的应用还需要许多后续的工作。（１）本文化对ＢＩＭ技术在互通式立交道路工程部分的应用进行了研究，显得较为一、、不足，下步应在桥梁结构排水、管线等方面进行补充。（２）在立交线形设计方面，本文并未着力于从软件开发的角度来解决其功能性上一的不足ｉｉｌ３Ｄ。在后续的工作中，Ｃｖ的二次开发应作为个研究的重点。一（３）为了推动ＢＩＭ技术的进步发展，国家需要尽快出台应用于ＢＩＭ的行业标准一，加强本地化功能扩展应用的研究，进步降低ＢＩＭ设计师的工作强度。总之，ＢＩＭ技术现在仍在成长之中，其在互通式立交项目中的应用研究也才刚刚开始起步，，。现阶段来说虽然ＢＩＭ技术还存在着许多局限但随着技术的发展和国家Ｂ一ＩＭ行业标准的出现，ＢＩＭ技术在未来定具有广闻的前景。８２ 参考文献参考文献一２０１．．３年中国信息化发展指数国际比较研究ｍ调研世界ｎ，］何强，糞振巧２０１４０３－：１０１５，（），北京２中国电子信息产业发展研巧院．２０１３年中国两化融合发展水平评估报告［Ｒ：［］］工业和信息化部信息化推进司，２０１４．３陈亮．Ｄ．武汉：华中科技大学２０１１．［］信息化对工业化的推动作用研究［］，Ｄ．：２０１化４张海斌．城市大型互通立交桥施工与质量控制研究成都［］［］西南交通大学，－Ｊ．山西建筑２００７Ｗｙ＾：２９０２９１．豆］．口］黄陕东通式立交端部设计问题的探讨［，，－－．Ｇｒａｈｉｓ〇ＥＢ／ＯＬ１１拘百度百科ｐＷ．２０４９２．］［］［７］赵昂．ＢＩＭ技术在计算机辅助建筑设计中的应用初探［Ｄ］．重庆：重庆大学，２００６．８—．ＢＩＭ技术在建筑方案设计中的应用研巧＆青岛理工大学黄岛校区图［］姜剑峰Ｄ．．：青岛理了大学２０１２书馆方案设计为例［］青岛，９邓雪原．基于ＢＩＭ技术建筑信息标准的研巧与应用［孔四川建筑科学研究［］李舉，，２０３９０４－１３：３９５３９８，，（）－－ｍ１０Ｗｉｋｉｅｄｉａ．ＢｉｍＧ／ＯＬ＇０１４０９２５＇ｈｔｐ：／／ｅｎ＇ｗｉｋｉｅｄｉａ．ｏｒ／ｗｉｋｉ／Ｂｉ．［］ｐ［］口］ｐｇ－－亩科．２０１４０９２５，［叫维基．建筑信息模型［ＥＢ／〇Ｕ［］ｈ／ｈ．ｗｉｋｉ．／／ｉｅｘ．ｈ？ｉｌｅ＝５４ｔｔｐ：／ｚｐｅｄｉａｏｒｇｗｎｄｐｐｔｔ％Ｅ％ＢＢ％ＢＡ％Ｅ７％ＡＦ％８９％Ｅ％ＢＦ％Ａｌｏ＝％Ｅ６％８１％ＡＦ％Ｅ６％Ａ８／ｏＡｌ％Ｅ５％化％犯＆ｒｅｄｉｒｅｃｔｎｏ．２０１４－０５－０１４．．１．ＢＩＭ和设计院的未来［Ｎ］中国建设化（）［引倪敏吕悦１３赵灵敏．基于ＢＩＭ的建设工程全寿命周期项目管理研巧［Ｄ］，山东：山东建筑大学，［］２０１４．１４洁．基于ＢＩＭ技术的建筑数字技术教学改革研究［Ｊ．湖北工程学院学报［］谭］，２０１３０３．（）．席加林．基于ＢＩＭ技术的重庆地区办公建筑节能设计探索Ｄ重庆：重庆大学［巧［］，２０１３．１６李朋．．论建筑信息模型（ＢＩＭ）的工程管理订城市建设理论研究２０１３０６，［］［（）１７．ＢＩＭＣ．［辛佐先技术在地下空间开发项目设计应用价值浅析［］城市地下空间开发利］用学术研讨会２０１３．，１８刘启军．建筑施工企业管理关键因素要点分析［Ｊ］．２０１２０２．［］城市建设理论研究，（）．ＢＩＭ在建筑业中的应用研対叮低温建筑技术２０１３０５．叫］邹坤，（）２０＇－－维基百科．上海中。大厦ＥＢ／ＯＬ．２０１４１０１５，［］［］］［ｈｔｔ：／／ｚｈ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／％Ｅ４％Ｂ８％８Ａ％Ｅ６％Ｂ５％Ｂ７％Ｅ４％Ｂ８％ＡＤ％Ｅ５％ＢＦ％８３ｐ〇〇％Ｅ５％Ａ４％Ａ７／〇Ｅ５／〇化％Ａ６．－－２１．ＢＩＭ相关技术在上海中也大厦的应用Ｒ／ＯＬ［］陈继良、张东升［］，［２０１４１０１４．］＝ｆｏｈｗｅｎｋｕ．ｂ．ｅｏｍ／ｌ？ｕｒｌｖ０Ｈ３ｉＵｎＡａｌｚｗ拍ｍＱＯＩＡＦｉｄＣＴｘＧＴｔｔｐ：／／ａｉｄｕ趾ｃ９ｏ８ｇｑＭＫｔｑｇｓｅＧＹ２ｒＳｃｃ４６ＵＷＫｂＡ９－ＵＭ５ｗｈｅｔｖＡｉｐＰＢｙＬｃｐｊｗＮ６Ｉ４８ｍｃｙ６ＵＫＬｅＵＣｖｌａｋｔＧＮＦ．＿＿ｊ＿８３ 东南大学硕±学位论文口２］蒋永扬．弦支弯顶结构施工信息模型系统应用研巧［Ｄ］．呼和浩特：内蒙古科技大学，２０１３．２３刘洪波陈飞．互通式立体交叉计算机辅助设计Ｍ，东南大学出版社，２００９．［］，［］４杨科．基于ＢＩＭ的碰挂检查在协同设计中的研巧［Ｊ，王木建筑工程信息技术口］］，２０１３０４．（）［２５］孙家驯．道路立交规划与设计［Ｍ］．人民交通出版社，２００９．２．ＢＩＭ在建筑方案设计过程中的应用研究［Ｄ］．天津大学２０１３．，［句崔建宇２７张春华．路基±石方调配在概预算中的重要性［可云南现代交通，２００５（０３）．［］８刘建宿．山区运营高速公路安全性评价方法研究Ｄ．西安：长安大学２０１３．口］［］，．．公路视距安全评价技术研究［Ｄ］．西安：长安大学２００８口列崔泛阳，ＧＤ－２００６３０ＪＴ２０公路路线抵计规范问．，［］３ＩＭ．浅谈基于建筑信息模型巧）的施工成本控制［可城市建设理论研究［Ｕ张延清，２０１３０４．（）３２宝明．全过程实际成本快速核算［Ｊ．施工企业管理２０１１０３．［］杨，（）］８４ ＾致谢值此论文完成之际，谨向给予我无私帮助的各位老师、同学和我的家人致［＾１最真城的敬意。首先，我要感谢我的母校东南大学和导师Ｔ建明教授。得益于Ｔ老师渊博的学识和、长远的目光。屯指导，本论文的选题紧密地贴合了时代发展的潮流和赵势在了老师的悉下，本课题的研巧让我受益匪浅，Ｔ老师平易近人的风格也为我树立了学习的榜。同时。在师从Ｔ老师的三年时间里样，不论是在学习上还是在生活中，Ｔ老师都给予了我很大的帮助！，在此特向Ｔ老师表示深深的感谢同时，我要感谢程建川老师在论文的开题阶段为我提出的宝贵意见，感谢赵蓉龙老，师、徐俊军老师、黄亮师兄在立交设计方面为我提供的指导感谢朱志两师兄对我学习、和生活上的关屯，感谢网络上从事ＢＩＭ工作的前辈对我的帮助。一直给予我莫大的支最后，感谢我父母和我的家人，他们在我十几年的求学生涯中！持，在此向、鼓励和关也我的家人表示深深的感谢８５