预制T梁其截面形状为T形,由翼缘、腹板、横隔板、负弯矩钢筋、波纹管等构成。在工程实践中,公路工程本身的横坡度与纵坡度随着工程走向是非固定的参数值,因此就决定了每一片T梁虽然几何造型相似,但是其构件参数却不尽相同。
因此,根据预制T梁的特点,建立预制T梁的BIM参数化模型即可解决该问题。为了实现BIM参数化建模,按照以下步骤实施:
步骤1:选择BIM建模软件。考虑到软件的可获得性、购置成本、学习成本、实用性、通用性以及可拓展性等特点,本研究选用Autodesk公司的BIM建模软件Revit,版本采用Revit 2018版本。目前,Autodesk Revit软件已经更新至2022版本,但是考虑到项目成果与BIM+GIS数据的兼容性,本项目的Revit版本仍然选择2018版本。Autodesk Revit 启动截面如图2.1所示。
图2.1 Autodesk Revit 2018版本启动界面
步骤2:利用Revit 2 018中的轮廓族,建立T梁轮廓,通过参数化设置将T梁轮廓制作成可通过参数化驱动控制的T梁轮廓族,检查参数化驱动效果,确认无误后保存。
首先,通过新建族的方式找到公制轮廓族,如图2.2、图2.3所示。
图2.2 Revit 新建族命令示意图
图2.3 新建公制轮廓族示意图
然后在轮廓族中利用线命令完成T形截面绘制,由于该T形截面会添加参数控制重要尺寸,因此在该步骤中进行绘制的时候,可随意绘制,只要轮廓形状与施工图设计图纸中给定的轮廓相似即可,如图2.4所示。
图2.4 利用轮廓族绘制任意T形截面形状
接下来,需要给随意绘制的T形截面添加可变化和驱动的参数,如图2.5~图2.7所示。
图2.5 为轮廓族添加腹板及底板参数
图2.6 为轮廓族添加顶板宽度及横坡参数
图2.7 添加T梁轮廓族其他参数(www.xing528.com)
接下来,按照T梁的几何尺寸关系,对参数进行设置、链接,检查参数之间是否可以正确进行驱动,如图2.8所示。
图2.8 T梁参数汇总及关联
接下来,通过改变参数设置,检查参数化驱动效果及其正确性。例如,我们将右倒角长从200 mm改为300 mm后,观察轮廓族的形状是否发生相应的变化,如图2.9所示。
图2.9 通过改变轮廓族的参数观察轮廓族的几何形状变化
步骤3:利用Revit 2 018中的公制常规模型族,建立T梁族模型,由于T梁在纵向上断面具有变化性的特点,因此采用融合放样命令配合参数化T形断面轮廓族完成T梁的拼接建模,再将多段模型组合成完整的T梁模型以备后用,如图2.10、图2.11所示。
图2.10 通过放样融合命令实现T梁模型建立
图2.11 T梁三维模型示意图
步骤4:将步骤3做好的T梁模型导入项目中,利用Revit 20 18中的钢筋绘制命令,结合设计图纸完成钢筋绘制、波纹管绘制、横隔板绘制、负弯矩钢筋绘制等工作,并最终与T梁模型组装集成,形成完整的一片T梁模型,如图2.12~图2.15所示。
图2.12 钢筋模型示意图1
图2.13 钢筋模型示意图2
图2.14 钢筋模型示意图3
图2.15 横隔板与波纹管三维模型示意图
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