BIM技术在地铁车站结构设计中的运用

发表时间:2020/7/24   来源:《建筑实践》2020年7期   作者:杨帆
[导读] 目前,BIM技术在地铁工程中得到了广泛的应用,主要包括建模、

        摘要:目前,BIM技术在地铁工程中得到了广泛的应用,主要包括建模、4D结构仿真和碰撞检测等方面。BIM技术在地铁建设领域发挥着重要作用,应得到推广和应用。因此,相关单位及人员需要结合BIM等现代先进技术与设备的应用,以此来对地铁车站等结构进行设计,强化提高设计的水平与质量,并以此来促进地铁车站等工程质量与使用寿命的提高。本文主要对现代地铁车站结构设计中BIM技术的应用进行分析探究。
        关键词:BIM技术;地铁车站结构设计;运用策略
        1 BIM技术的具体概述
        所谓BIM技术,又被称之为建筑信息模型,其最初是由美国Autodesk公司于2002年所提出,它主要是通过计算机、数字化等技术的结合,创建出虚拟的建筑三维模型,并将工程施工时所涉及到的数据信息传入模型内部,促使施工、设计等方面的工作人员能够对其进行充分了解;而将该技术应用于地铁车站等工程结构设计方面,能够进一步促进设计水平与质量的提高,并以此来推动工程自深质量的提高。
        2地铁车站结构设计中BIM技术的实际应用
        2.1项目背景
        9号线三期东延伸工程线路起自二期工程终点杨高中路站后,线路自西向东沿杨高中路,穿过罗山立交、金桥立交,在金海路路口线路转向金海路,穿过S20公路,绕过浦东运河桥后,到达金钻路路口的曹路站。本次初步设计范围为杨高中路站(不含)至曹路站,线路全长13.831km,全为地下线,共设9座车站,其中换乘站3座,与12、14、19号线换乘,曹路站预留向东延伸条件。金桥停车场由申江路站引入,与12、14号线共址。
        利用 BIM核心建模软件RevitsStructure2012,以该地铁车站标准区段为例,建立了三维 BIM模型,并进行了承载试验、物理模型和分析模型一致性测试,将 BIM模型完美地导入 BIM技术匹配软件 robot structureanalysis 2014中进行结构内力分析。2014 Robot structureanalysis是一个专为 BIM计算而设计的软件,通过强大的自动划分网格、非线性计算和完整的设计规格说明,它可以帮助计算复杂的模型。
        2.2应用于工程设计阶段
        为加强 BIM技术在地铁车站结构设计中的应用,工程设计阶段,相关人员首先要加强其应用;为了实现这一目标,相关人员首先需要选择最为合适的BIM设计技术,并对需要施工的工程进行充分了解,以此来建立起相应的三维虚拟模型。依靠BIM技术,我们消灭了设计误差。平面、剖面图可以根据需要在模型之中自动生成,同样一处的平、剖面表达真正的做到准确一致。

        图1
        2.3应用于施工准备阶段
        由于地铁工程需要在地下进行实际施工,极大地提高了工程施工的复杂性与危险性;因此,相关单位与人员需要在实际施工之前,进行充足的准备工作;同时,由于地铁属于日常交通工具,乘坐的人员数量极为庞大,在一些大型城市中,一个地铁站的人流量可高达数百万至数千万,在另一方面也拉动了相关地区的经济水平;因此,借助于 BIM技术,地铁工程设计者可以模拟地铁车站的人流及施工过程,以此来确保工程施工的顺利性与稳定性,避免施工问题的出现,进而对工程整体质量与使用寿命进行保障。
        2.4应用于成本管控方面
        通过BIM技术对车站所需的长度、埋深进行更加深入的分析后,我们将车站的规模控制在了224m(长度)X19.6m(埋深),较原设计240m(长度)X20.7m(埋深)分别减小了7%和6%。仅基坑围护工程及内部结构土建工程两项就可节省200余万元项目成本。设备的采购和安装、车站装修、施工过程中返工和车站的运营费用等等相关方面的可节约成本本次尚未统计,但我们相信通过BIM技术的合理使用,地铁车站的总体成本可以大幅度的降低。
       
        图2
        2.5三维可视化交底
        分析了系统的功能需求,将其划分为信息管理子模块、工程可视化仿真模块、远程实时控制模块。利用鲁班软件,建立了关键项目的可视化仿真模型和动态数据库,导入BIM works软件,进行4D施工模拟,从而更为直观和真实的将工程建设与工程进度结合起来,实现BIM技术对整个施工过程的可视化模拟。这种三维技术交底彻底突破传统模式,项目采用精细化模型、施工工艺仿真、虚拟漫游技术手段,避免因交底不清楚,带来的窝工、材料浪费、返工及施工质量缺陷。
        结束语
        综上所述,随着时间的推移,BIM技术在我国建筑施工领域的应用范围在逐渐的拓展,而随着我国城市化进程的不断加快,地铁工程得到了极大地发展,并在很大程度上提高了周边地区的经济水平;为此,相关单位及人员需要加强BIM技术的应用,并结合现代化设备,强化提高地铁车站设计施工的水平,避免施工问题的出现,同时加强工程施工成本的管控,促进我国地铁工程施工建设水平的提高,进而推动我国社会整体的健康发展。
        参考文献:
        [1]陈淑圆.BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J].建材发展导向,2019(13):186-186.
        [2]高太平,李刚,闫建龙,et al.BIM技术在地铁车站下穿工程中的应用[J].天津建设科技,2019(A01):12-14.
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