参数化设计在景观桥梁工程中的应用研究

摘要

景观桥梁为满足景观需求，其形体通常具有非线性变化、造型不规则、可替代性差等基本特点，导致传统设计方法无法满足景观桥梁复杂多变形体的设计和生产需求。参数化设计可以将各类复杂条件转译为参数，通过预定规则控制模型形体，是应对复杂工程建设项目的良好对策。本文将参数化设计手段应用于景观桥梁设计过程中，研究其在景观桥梁设计过程中的应用思路及方法。
　　首先，介绍了各参数化设计软件平台特点，确定采用Rhino+Grasshopper参数化设计平台完成本文景观桥梁的参数化设计。分析运用Grasshopper软件进行参数化设计的基本原理。总结利用Grasshopper进行参数化设计的一般性流程，包括确定参数、设计算法、调整参数、算法数据优化等步骤。
　　其次，结合景观桥梁工程自身的结构特征和设计特点，分析适用于道路线形、桥梁结构及构件的参数化建模思路，提出具体的参数化模型解决方案。将参数化设计手段分别应用于景观桥梁的方案设计阶段、初步设计阶段及施工图设计阶段，探索参数化设计手段在景观桥梁工程各阶段的应用思路。
　　再次，从设计思路、设计平台、设计手段及协同设计四个方面进行对比，分析参数化设计手段相比于传统设计手段的优势。以Rhino+Grasshopper参数化平台和AutoCAD二次开发平台为依托，将参数化设计手段与传统设计手段应用于景观桥梁工程项目案例中解决实际问题，对比分析二者在工作效率及实践效果的区别。
　　最后，以Rhino+Grasshopper参数化软件平台为依托，将参数化设计手段应用于景观桥梁工程项目中，提出针对性的参数化设计与优化解决方案，提高设计效率。总结参数化设计在实际工程应用中的问题和特点。基于行业内参数化设计的应用现状，分析国内工程建设行业中对参数化设计理解的误区和普及参数化设计困难的原因，发现推广应用中存在的问题。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 参数化设计理论及技术研究现状

1．2．2 参数化设计在建筑设计中的应用研究现状

1．2．3 参数化设计在桥梁设计中的应用研究现状

1．2．4 存在主要问题

1．3 研究内容

1．4 技术路线

第二章 参数化设计技术平台

2．1 参数化设计软件概述

2．2 参数化设计平台的使用现状

2．3 Grasshopper参数化原理

2．4 Grasshopper参数化流程

2．5 Grasshopper应用示例

2．6 本章小结

第三章 景观桥梁参数化设计方法研究

3．1 景观桥梁参数化建模思路研究

3．1．1 道路线形的参数化建模思路

3．1．2 景观桥梁结构与构件的参数化建模思路

3．2 景观桥梁参数化设计思路研究

3．2．1 参数化设计在景观桥梁方案设计阶段的应用

3．2．2 参数化设计在景观桥梁初步设计阶段的应用

3．2．3 参数化设计在施工图设计阶段的应用

3．3 景观桥梁参数化设计手段与传统设计手段的对比分析

3．3．1 设计思路的不同

3．3．2 二维平台与三维平台的不同

3．3．3 基于逻辑算法建模的优势

3．3．4 与BIM平台的信息交流

3．4 本章小结

第四章 参数化设计在深圳前海7号景观桥项目中的实践应用

4．1 深圳前海7号景观桥项目简介

4．1．1 工程背景

4．1．2 技术标准

4．2 深圳前海7号景观桥复杂形体特征

4．3 深圳前海7号景观桥参数化软件平台的选择

4．4 方案设计阶段的参数化设计应用

4．4．1 使用参数化软件分析地形

4．4．2 使用参数化软件搭建桥体外轮廓模型

4．4．3 使用参数化软件搭建桥体箱室模型

4．5 初步设计和施工图设计阶段的参数化设计应用

4．5．1 使用参数化软件完成预应力钢筋管道的设计

4．5．2 使用参数化软件完成人行道系统的设计

4．5．3 使用参数化软件完成其他结构与设施的设计

4．6 参数化算法及数据的优化调整

4．7 与BIM平台的信息交流

4．8 本章小结

第五章 参数化设计在景观桥梁设计的应用实践分析

5．1 参数化设计在景观桥梁设计实践中的问题

5．1．1 完全依赖参数化来完成设计实施有难度

5．1．2 参数化软件与BIM平台的信息交互不够成熟

5．1．3 参数化设计软件功能和设计思路均有待完善

5．2 参数化设计在景观桥梁设计中的应用经验

5．2．1 参数化设计有利于设计创新

5．2．2 参数化设计是复杂桥体造型设计的可靠实现方式

5．2．3 参数化设计是BIM设计模式中重要一环

5．3 参数化设计在行业内普及困难的原因

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 研究总结

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文