利用DYNAMO实现高铁桥梁快速建模动态修改的方法

摘要

本发明属于铁路桥梁建模技术领域，具体涉及一种利用DYNAMO实现铁路桥梁快速建模动态修改的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）对待建模铁路桥梁工程根据EBS进行分解，得到不同类对象构件，根据每类对象构件的特点，使用REVIT建立参数化模型和参数化族数据库；2）组建待建模铁路桥梁工程中类对象构件对应的每个具体构件空间位置的数据库；3）丰富步骤2）得到的数据库得到建模数据库；4）利用DYNAMO编程调用建模数据库和参数化族数据库生成BIM模型；5）修改建模数据库以及参数化族数据库，重复步骤4）重生成或修改BIM模型。本发明的方法建模速度快、精确，建立的模型文件较小；同时可以快速的给模型赋予属性，增加模型的信息量，同时也方便动态的修改模型。

说明书

技术领域

本发明涉及高铁桥梁建模技术领域，具体公开一种利用DYNAMO for revit可视化编程工具实现高速铁路桥梁快速精确建模动态修改的方法。

背景技术

高速铁路建设中运用建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)技术是目前正在努力的方向，针对高速铁路多以桥梁为主，如何的快速精确的建立桥梁的BIM模型是BIM应用的基础；REVIT是目前最流行的BIM建模软件，它在房建领域用得最为广泛。在路桥工程中，通常一个标段几十公里的桥梁，建模的工作量是巨大的，桥梁的布置又是基于空间的曲线的，很难精确的建立模型，在模型的应用过程中，经常也需要对模型赋予新的信息，对模型做动态的调整、修改，这个过程的工程量也制约着BIM技术的发展，而且几十公里的模型文件也很大，很多高配电脑都吃不消，所以如何做到轻量化建模，如何快速精确的建立桥梁模型，如何动态的修改模型是关键工作之一；

发明内容

本发明其目的就在于提供一种快速精确建立铁路桥梁模型的方法，解决了建模任务繁重，修改任务繁重，桥梁布置不精确，建模方法不当引起的模型文件过大的问题。

一种利用DYNAMO for revit可视化编程工具实现高速铁路桥梁快速精确建模动态修改的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对待建模铁路桥梁工程根据工程系统分解结构(Engineering BreakdownStructure,EBS)进行分解，得到待建模铁路桥梁工程所包含的不同类对象构件，考虑到待建模铁路桥梁工程中每类对象构件模型基本几何形状都是一样的，根据每类对象构件的特点，确定实现每类对象构件的特点的所需参数，然后使用REVIT软件构建每类对象构件参数化族，所有对象构件的参数化族组成参数化族数据库，构建包含参数化图元和参数化修改引擎的各类对象构件参数化模型，参数化族数据库放到项目文件中，后期建模被调用的族就只有对应不同类对象构件的几族参数，这样可以使模型轻量化；

对待建模铁路桥梁工程根据EBS进行分解出不同类对象构件，每类对象构件对应的所有具体构件的几何形状是基本相同或相似的，根据每类对象构件的共同特点，确定实现每类对象构件的共同特点的参数类型，采用REVIT建立它的参数化族，参数化族中包含实现这类对象构件所需的不同类型参数，针对每类对象构件对应的具体构件，赋予每类参数相应的数值，即可得到具体构件；

2)将各类对象构件对应的每个具体构件视为一个整体，提取待建模铁路模桥梁工程中每个整体的空间信息，并组建成包含每个具体构件空间位置的数据库；具体如下：

根据待建模铁路模桥梁工程的设计图纸加载的桥梁布置属性信息数据，计算出各个具体构件的坐标和高程，并计算出任意一具体构件桥墩中心位置的切线方位角和梁的竖向旋转角，实现每个具体构件的位置坐标、倾斜度等空间位置和状态信息数据的确定，将设计图纸加载的桥梁布置属性信息数据以及计算出的每个具体构件空间位置和状态信息数据进行梳理，并保存到excel中，得到excel基础数据库；

3)结合待建铁路模桥梁工程的施工管理要求，往步骤2)得到的Excel基础数据库中加入各类对象构件对应的所有具体构件的项目信息，比如施工管理信息等，得到待建铁路模桥梁工程信息的excel建模数据库；

4)利用DYNAMO编程调用excel建模数据库和参数化族数据库生成BIM模型，具体如下：

利用DYNAMO编制程序，该程序可以读取excel建模数据库，并调用参数化族数据库；当读取到excel建模数据库给定位置具有某个具体构件时，调用该具体构件对应的对象构件的参数化族数据，实现对象构件实例化到给定的坐标位置，然后给该对象构件的参数化族的参数赋予具体参数值，获得特定位置具体构件，生成模型，完成数据到三维直观的BIM模型建立；

5)在模型的使用过程中，修改excel建模数据库以及参数化数据库，重复步骤4)实现通过DYNAMO完成模型的重生成和修改。

与现有技术相比本发明具有以下优点。

1)本发明的方法建模速度快、精确，建立的模型文件较小；

2)本发明可以快速的给模型赋予属性，增加模型的信息量，同时也方便动态的修改模型及其属性；

3)本方法建立的模型为REVIT格式的模型，是目前最为通用的格式，可以应用到各种信息化平台软件中使用，且REVIT软件价格偏宜，DYNAMO FOR REVIT工具是免费使用的优点。

4)本发明把二维图纸数据提取生产三维模型，起到审查图纸，坐标计算复核的作用，达到纸上三维放样检查放样的目的；

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种利用DYNAMO for revit可视化编程工具实现高速铁路桥梁快速精确建模动态修改的方法，包括以下步骤：

1)对待建模铁路桥梁工程根据工程系统分解结构(Engineering BreakdownStructure,EBS)进行分解，得到待建模铁路桥梁工程所包含的不同类对象构件，考虑到待建模铁路桥梁工程中每类对象构件模型基本几何形状都是一样的，根据每类对象构件的特点，确定实现每类对象构件特点的所需要的参数，然后使用REVIT建立每类对象构件参数化族，得到参数化族数据库，构建包含参数化图元和参数化修改引擎的各类对象构件参数化模型，参数化族数据库放到项目文件，后期建模被调用的族就只有几种，提高了族的利用率，这样可以使模型轻量化；

具体操作过程中，对待建模铁路桥梁工程根据EBS进行分解，对于简支梁整理出7类对象构件，分别是桥墩、桩基、承台、垫石、支座、桥台、箱梁，对于连续梁可把梁细分成0#块、1#块……，在待建模铁路桥梁工程中，对象构件对应的所有具体构件的几何形状是基本相同或相似的，比如对象构件桥墩可能都是椭圆柱型的，只是粗细、高低等不同；比如对象构件桩基可能都是立柱型的，只是粗细、高低等不同；其它每类对象构件也一样，都是具有自己的相似的地方，对这些相似的地方进行参数化，通过变化参数数值即可实现该类对象构件中所有具体构件。所以，在具体实施过程中，针对几何形状是基本相同或相似的一类对象构件，确定实现每类对象构件共同特点的参数类型，采用REVIT建立它的参数化族，得到参数化族数据库，并构建包含参数化图元和参数化修改引擎的各类对象构件参数化模型，参数化族中包含实现这类对象构件所需的不同类型参数，针对每类对象构件对应的具体构件，赋予每类参数相应的数值，即可得到具体构件；建立参数化族库的时候，特别要注意当改变尺寸参数的时候，模型向哪个方向延伸来达到尺寸变化的目的，这个在建立该参数化族之前就要事先规划好，主要要考虑后面实例化族到特定位置的时候，改变了族的尺寸参数，模型还能在原来的位置；；

2)将各类对象构件对应的每个具体构件视为一个小整体，提取待建模铁路桥梁工程中每个小整体的空间信息，并组建成包含每个具体构件空间位置的数据库；

在具体实施例中，可以根据待建模铁路模桥梁工程的初期图纸设计以及图纸加载的桥梁布置属性数据信息，计算出各个具体构件的坐标和高程，并计算出任意一具体构件桥墩中心位置的切线方位角和梁的竖向旋转角，实现每个具体构件的位置坐标、倾斜度等空间信息的确定；

更加明确本实施例的操作过程，根据待建模铁路模桥梁工程的初期图纸设计以及图纸加载的数据信息，统计各桥墩中心的里程、距离中心线的距离、墩顶标高、墩高；统计各桩基础相对与墩中心的偏移距离、桩顶标高；统计承台中心相对与墩中心的偏移量，统计该墩上各块垫石中心相对于墩中心的相对位置，垫石顶标高，支座的位置及标高，统计梁缝值、外矢e值、梁的类型；然后在根据图纸中提供的平曲线要素、竖曲线要素，结合统计的数据，计算出桩基、承台、墩身、垫石、支座、桥台、梁一段在该墩所在里程的坐标和高程和切线方位角以及梁的竖向旋转角，通过这些数据确定各具体构件的空间位置信息，对以上统计数据以及计算数据按照构件对象类别、数据类型进行梳理，便于DYNAMO直接读取以及读取之后的判断和筛选，并保存在excel中，得到反映每类对象构件所对应的各具体构件的空间位置信息的excel基础数据库；

比如桥墩数据来源，首先在图纸查到桥墩的里程、墩顶的标高，桥墩中心距离左线中心线的偏距，根据曲线要数表，按照里程和偏距计算坐标的方法可以计算出墩中心的坐标值，墩的定位数据就包含了墩中心的坐标、墩顶的标高，尺寸数据还包含墩的高度、截面尺寸；

3)结合待建铁路模桥梁工程的施工管理要求，往步骤2)得到的Exce基础数据库中加入各类对象构件对应的所有具体构件的项目信息，比如是施工管理信息、编码信息等，得到待建铁路模桥梁工程信息的excel建模数据库，也是DYNAMO建模时要和项目文件中的参数化族数据库一起调用的数据库；

4)利用DYNAMO调用excel建模数据库和项目文件中参数化族数据库生成为模型，具体如下：

利用DYNAMO编制程序，该程序可以读取excel建模数据库，并调用参数化族数据库；当读取到excel建模数据库给定位置具有某个具体构件时，调用该具体构件对应的对象构件的参数化族数据，实现对象构件实例化到给定的坐标位置，然后给该对象构件的参数化族的参数赋予具体参数值，获得特定位置具体构件，生成模型，直到将该桥梁的所以数据读取完毕后，完成了数据到三维直观的BIM模型建立；当发现某个构件异常，如墩身与承台没有贴合，这时候需要检查图纸，从轨道面往下逐一检查，发现数据有问题，修改数据库对应数据，重新运行程序即可；

5)在模型的使用过程中，修改excel建模数据库以及参数化数据库，重复步骤4)实现通过DYNAMO完成模型的重生成和修改。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。