本發(fā)明涉及鋼結構橋梁，尤其涉及鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法。

背景技術：

1、鋼結構橋梁是一種采用鋼鐵材料作為主要承重結構的橋梁類型，相比于其他材料，鋼結構橋梁具有許多獨特的優(yōu)點：

2、高強度和輕重量：鋼鐵材料具有很高的強度，能夠承受較大的荷載。同時，鋼結構的自重相對較輕，這有助于減少基礎和支撐結構的負擔；

3、良好的塑性和韌性：鋼結構在破壞前會有明顯的變形，具有良好的塑性和韌性，能夠抵抗沖擊和振動荷載，特別適合用于地震多發(fā)區(qū)；

4、快速施工：鋼結構橋梁的構件可以在工廠預制，然后運到現(xiàn)場進行組裝，大大縮短了施工時間，減少了對交通的影響；

5、可回收利用：鋼結構橋梁的材料可以多次回收利用，具有良好的環(huán)保性能；

6、維護成本低：鋼結構橋梁的維護成本相對較低，主要是定期的防腐處理和檢查。

7、鋼結構橋梁構件焊縫的設計是一個復雜的過程，需要考慮多種因素，包括荷載條件、材料特性、焊接工藝和結構安全性。

8、目前，為了在設計階段就考慮施工和運維階段的需求，通過數(shù)字化手段實現(xiàn)設計、施工和運維的全過程管理，需要設計一個基于正向bim的方法，可提高鋼結構橋梁的設計效率和質(zhì)量。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術中存在上述缺點，而提出的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案：

3、設計鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，所述該鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法如下：

4、第一步：建立bim模型：

5、使用bim軟件創(chuàng)建鋼結構橋梁的三維模型，在模型中詳細定義每個構件的幾何形狀、材料屬性和連接方式；

6、第二步：定義焊縫類型和位置：

7、根據(jù)設計規(guī)范和工程經(jīng)驗，確定焊縫的類型和位置，在bim模型中明確標注焊縫的位置和類型；

8、第三步：進行結構分析和優(yōu)化：

9、使用結構分析軟件對bim模型進行分析，驗證結構的安全性和可靠性，根據(jù)分析結果，優(yōu)化焊縫的設計，確保其滿足強度和剛度要求；

10、第四步：生成施工圖紙和材料清單：

11、從bim模型中自動生成施工圖紙，自動生成材料清單和焊縫清單，便于施工管理和材料采購；

12、第五步：模擬施工過程：

13、使用bim軟件模擬鋼結構橋梁的施工過程，優(yōu)化施工方案，減少施工風險，模擬焊縫施工過程，確保施工可行性和焊接質(zhì)量；

14、第六步：進行碰撞檢測和協(xié)調(diào)：

15、使用bim軟件進行碰撞檢測，發(fā)現(xiàn)并解決設計中的沖突和矛盾，協(xié)調(diào)各專業(yè)之間的設計，確保設計的完整性和一致性；

16、第七步：生成運維信息：

17、在bim模型中記錄焊縫的施工信息和運維信息，生成運維手冊和檢查計劃，便于橋梁的運營和維護；

18、第八步：數(shù)據(jù)交換和共享：

19、使用ifc等標準格式實現(xiàn)bim數(shù)據(jù)的交換和共享，確保各參與方能夠訪問和使用最新的設計信息，通過云端平臺實現(xiàn)項目團隊的協(xié)同工作，提高設計和施工效率。

20、詳細的說，所述第一步中的bim軟件包含revit、teklastructures、microstation。

21、詳細的說，所述第二步中的焊縫類型包含對接焊縫、角焊縫。

22、詳細的說，所述第三步中的分析軟件包含ansys、sap2000。

23、詳細的說，所述第四步中的圖紙包含平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點詳圖。

24、詳細的說，所述第七步中的施工信息和運維信息包含焊接日期、焊工信息、焊縫檢查記錄。

25、詳細的說，所述第二步中的焊縫尺寸包含焊腳尺寸和焊縫長度。

26、詳細的說，所述第三步中的結構分析包含靜力分析和動力分析，其中，還包含焊接殘余應力分析，使用專用分析工具，如abaqus、ansys，模擬焊接過程中的溫度場和應力場。

27、詳細的說，所述第五步中的施工模擬要確定施工順序，根據(jù)結果，調(diào)整焊接參數(shù)，包含：電流、電壓和焊接速度。

28、詳細的說，所述第六步中的碰撞檢測和協(xié)調(diào)，還具備專業(yè)協(xié)同，利用bim平臺實現(xiàn)多專業(yè)之間的協(xié)同工作，如結構、機電、土建，并邀請業(yè)主和施工單位參與bim模型的審查和討論。

29、本發(fā)明提出的設計方案，在應用過程中，其有益效果在于：

30、1、bim(建筑信息模型)提供了三維可視化模型，使設計人員能夠直觀地查看和理解焊縫的位置、形狀和尺寸。這種可視化有助于在設計階段發(fā)現(xiàn)潛在的問題，減少錯誤和返工。

31、2、正向bim設計方法可以精確地定義焊縫的幾何形狀和位置，確保設計的準確性和一致性，這種精確性有助于提高制造和安裝的效率和質(zhì)量。

32、3、bim模型包含了豐富的工程數(shù)據(jù)，如材料屬性、焊接參數(shù)和制造工藝等，這些數(shù)據(jù)可以在設計、制造和施工過程中共享和使用，提高工作效率。

33、4、通過bim模擬和分析工具，設計人員可以對焊縫進行優(yōu)化設計，以滿足強度、剛度和耐久性要求，這有助于提高結構的安全性和經(jīng)濟性。

34、5、bim模型可以用于施工模擬，幫助施工團隊制定合理的施工計劃和焊接順序，避免施工沖突和延誤。

35、6、bim模型可以作為橋梁全生命周期的維護管理工具，記錄焊縫的檢查和維修歷史，幫助運營和維護團隊進行決策。

技術特征：

1.鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述該鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法如下：

2.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第一步中的bim軟件包含revit、tekla?structures、microstation。

3.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第二步中的焊縫類型包含對接焊縫、角焊縫。

4.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第三步中的分析軟件包含ansys、sap2000。

5.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第四步中的圖紙包含平面圖、立面圖、剖面圖和節(jié)點詳圖。

6.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第七步中的施工信息和運維信息包含焊接日期、焊工信息、焊縫檢查記錄。

7.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第二步中的焊縫尺寸包含焊腳尺寸和焊縫長度。

8.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第三步中的結構分析包含靜力分析和動力分析，其中，還包含焊接殘余應力分析，使用專用分析工具，如abaqus、ansys，模擬焊接過程中的溫度場和應力場。

9.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第五步中的施工模擬要確定施工順序，根據(jù)結果，調(diào)整焊接參數(shù)，包含：電流、電壓和焊接速度。

10.根據(jù)權利要求1所述的鋼結構橋梁構件焊縫的正向bim設計方法，其特征在于：所述第六步中的碰撞檢測和協(xié)調(diào)，還具備專業(yè)協(xié)同，利用bim平臺實現(xiàn)多專業(yè)之間的協(xié)同工作，如結構、機電、土建，并邀請業(yè)主和施工單位參與bim模型的審查和討論。

技術總結
本發(fā)明涉及鋼結構橋梁技術領域，尤其涉及鋼結構橋梁構件焊縫的正向BIM設計方法，所述該鋼結構橋梁構件焊縫的正向BIM設計方法如下：第一步：建立BIM模型：使用BIM軟件創(chuàng)建鋼結構橋梁的三維模型，在模型中詳細定義每個構件的幾何形狀、材料屬性和連接方式；第二步：定義焊縫類型和位置：根據(jù)設計規(guī)范和工程經(jīng)驗，確定焊縫的類型和位置。BIM(建筑信息模型)提供了三維可視化模型，使設計人員能夠直觀地查看和理解焊縫的位置、形狀和尺寸。這種可視化有助于在設計階段發(fā)現(xiàn)潛在的問題，減少錯誤和返工，正向BIM設計方法可以精確地定義焊縫的幾何形狀和位置，確保設計的準確性和一致性，這種精確性有助于提高制造和安裝的效率和質(zhì)量。

技術研發(fā)人員：孫連仁,張紀波,陸偉
受保護的技術使用者：常熟市交通規(guī)劃設計院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/9