發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 09:14

　　隨著信息化技術(shù)的發(fā)展,各行各業(yè)迎來(lái)了翻天覆地的變化,特別是工業(yè)、電子信息等行業(yè),其中,應(yīng)用信息化技術(shù)已成為了建筑工程發(fā)展的新方向。在計(jì)算機(jī)的輔助下,建筑信息模型——BIM(Building Information Modeling)促進(jìn)了建筑工程信息化應(yīng)用的發(fā)展,水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域也在不斷探索BIM技術(shù)的應(yīng)用。BIM技術(shù)在大水位差架空直立式碼頭中的應(yīng)用處于剛起步階段,存在設(shè)計(jì)方法不成熟,缺少相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,與有限元計(jì)算結(jié)合不緊密等諸多問(wèn)題。本文基于BIM技術(shù),探索研究大水位差架空直立式碼頭的設(shè)計(jì)方法。為了滿足大水位差架空直立式碼頭多層系纜的要求,水工結(jié)構(gòu)部分通常設(shè)置為框架式結(jié)構(gòu),使得多層聯(lián)系撐之間縱橫交錯(cuò)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。結(jié)合該結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn),并對(duì)比分析幾大BIM設(shè)計(jì)平臺(tái)之間的優(yōu)缺點(diǎn),選擇Autodesk平臺(tái)作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ);結(jié)合BIM技術(shù)的參數(shù)化特點(diǎn),在核心建模軟件Revit的輔助下,研究構(gòu)件參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法,并且建立大水位差架空直立式碼頭的參數(shù)化族庫(kù);利用該族庫(kù)中的構(gòu)件研究大水位差架空直立式碼頭整體BIM模型的搭建方法。依托某工程實(shí)例,論文開展結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算、二次開發(fā)等應(yīng)用研究。首先,以Rev... 

【文章來(lái)源】：重慶交通大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：97 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

樁長(zhǎng)度參數(shù)化

20護(hù)筒鋼筋混凝土嵌巖灌注樁。為了適應(yīng)三峽庫(kù)區(qū)復(fù)雜的地形地質(zhì)和水文條件以及為了解決施工水位高的難題，減少施工成本，通常情況會(huì)使用大樁徑的樁基以減少其數(shù)量。架空直立式碼頭的前排樁基受水流力、船舶撞擊力的影響大，所受到的作用力大于后排樁基。因此，前排樁基設(shè)計(jì)的直徑與后排樁基直徑大小不同，通常情況下比后排樁基設(shè)計(jì)的直徑較大。樁基截面形狀大多采用圓形，盡量減小對(duì)水流的影響，并且減小樁基嵌入巖層的施工難度。嵌巖樁一個(gè)重要的參數(shù)就是嵌巖深度，樁底嵌入持力層（基巖）的深度不小于5倍樁徑。為了符合參數(shù)化族的建模原則，樁基族需要根據(jù)嵌巖灌注樁的特點(diǎn)，對(duì)直徑、嵌巖深度、長(zhǎng)度進(jìn)行參數(shù)化，使其在架空直立式碼頭建模中具有普遍適用的特性。本文以直徑為2500mm的樁基為例，展示樁基的參數(shù)化設(shè)計(jì)（圖3-1、圖3-2）。圖3-1樁截面參數(shù)化圖3-2樁長(zhǎng)度參數(shù)化本文將樁基族賦予現(xiàn)澆混凝土C30材質(zhì)，物理信息包括：受力行為各向同性、楊氏模量20500.0MPa、泊松比0.20、切變模量11200.0MPa、密度2400.0kg/m3、混凝土抗壓強(qiáng)度30.0MPa、屈服強(qiáng)度3.0MPa、拉伸強(qiáng)度3.0MPa等等。三峽成庫(kù)后，連續(xù)低水位施工期很短，碼頭施工水位一般較高，通常需要搭設(shè)鋼護(hù)筒作為深水施工設(shè)施。鋼護(hù)筒底部須打入持力層，嵌入深度以施工中不再有豎向位移為準(zhǔn)。鋼護(hù)筒的直徑一般情況下大于鋼筋混凝土樁20-40cm左右，鋼護(hù)筒壁厚可以根據(jù)鋼護(hù)筒直徑確定。鋼護(hù)筒里面預(yù)埋鋼筋、灌注混凝土，形成鋼護(hù)筒鋼筋混凝土復(fù)合截面，提高樁基承載能力。鋼護(hù)筒不僅能作為深水施工設(shè)施，還能對(duì)混凝土樁起到約束作用，提高樁基性能。鋼護(hù)筒的參數(shù)化設(shè)計(jì)如圖3-3、圖3-4所示：

21圖3-3鋼護(hù)筒截面參數(shù)化圖3-4鋼護(hù)筒長(zhǎng)度參數(shù)化3.2.2混凝土構(gòu)件參數(shù)化建模大水位差架空直立式碼頭所在地區(qū)水位變化大，需要滿足不同水位情況下的泊船要求，因此通常設(shè)計(jì)為框架式結(jié)構(gòu)并設(shè)立多層系纜平臺(tái)�？蚣芙Y(jié)構(gòu)是由立柱、縱撐、橫撐等構(gòu)件組成，不僅能夠提高碼頭整體穩(wěn)定性和剛度，還能滿足多層系纜的要求。在高水位船舶撞擊的情況下，下縱橫撐受到的作用力較其他層縱橫撐大，設(shè)計(jì)的截面尺寸也就更大，因此需要單獨(dú)創(chuàng)建下縱撐族和下橫撐族，其他層縱橫撐的截面尺寸相差不大，可以利用同一個(gè)縱撐族和橫撐族通過(guò)改變參數(shù)來(lái)創(chuàng)建不同的縱橫撐。在多層系纜平臺(tái)中還需要?jiǎng)?chuàng)建系船梁族、走道梁族、走道板族等構(gòu)件族，這些構(gòu)件族創(chuàng)建時(shí)需要將中心平面與參照標(biāo)高平面參數(shù)化，使其能夠按照標(biāo)高準(zhǔn)確地放置在設(shè)計(jì)的系纜層。大水位差架空直立式碼頭上部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，包括橫梁、縱梁、面板等構(gòu)件。上部結(jié)構(gòu)的作用主要是將碼頭面的堆貨荷載、裝卸工藝荷載等傳遞給樁基，不同的構(gòu)件受力情況不同，所起作用也不同。軌道梁主要承載裝卸工藝荷載，其中心需要放置在樁基的軸線上，避免對(duì)樁基產(chǎn)生偏心受壓，產(chǎn)生過(guò)大的彎矩�？v梁主要作用是傳遞面板上的荷載，盡量均布放置使下部結(jié)構(gòu)受力均勻。橫梁的作用主要是連接縱梁與框架結(jié)構(gòu)，將縱梁承受的力傳遞到框架結(jié)構(gòu)上。橫梁承受的力、彎矩很大，設(shè)計(jì)的截面尺寸也相應(yīng)較大，截面形狀也相對(duì)復(fù)雜呈倒“T”型，因此參數(shù)化設(shè)計(jì)也相對(duì)復(fù)雜，圖3-5、圖3-6展示了橫梁的參數(shù)化設(shè)計(jì)。大水位差架空直立式碼頭混凝土構(gòu)件種類繁多，但是參數(shù)化建模方法與樁、橫梁的建模方法類似，在此不再贅述。


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