第39卷第3期 2021年3月V〇l. 39,No. 3 M ar. 2021
[文章编号]1009-7767(2021)03-0150-03D O I:10.19922/j.1009-7767.2021.03.150
基于3D Experience的市政路桥B IM正向设计
解决方法思考
刘海强
(北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京100082)
[摘要]近年来市政路桥行业对B IM正向设计技术需求愈发强烈，而选用适合的B IM设计软件平台和有效的解决方案 是解决问题的关键点。经过研究主流B IM软件，梳理市政路桥行业B IM技术需求，推荐采用基于3DEperience平台的“设计一 建模一出图”B IM正向设计解决方案，可降低开发难度，操作方便，自动化程度高，有助于路桥专业深化设计，实现高效精准建 模，快速出图，具有推广应用价值。
[关键词]市政路桥；B IM正向设计；协同设计；CATIA; 3D建模；2D出图
[中图分类号]U412 [文献标志码]B
Thoughts on BIM Forward Design Solutions for Municipal Roads & Bridges on
Base of 3D Experience Technology
Liu haiqiang
(B e ijin g G en era l M u n ic ip a l E n g in e e r in g D e sig n&R e s e a r c h In stitu te C o., L td., B e ijin g100082, C h in a)
Abstract：In recent years,B I M forward design is strongly d e m a n d e d in municipal industry.It's the key points to choose appropriate B I M design software platform and effective solutions.Through researching mai n B I M software and combing the requirements of B I M Technology in municipal industry,the B I M forward design solutions which follow "design- modeling- drawing"based on3D Experience platform is r e c o m m e n d e d.T h e technology has the character­istics of reducing development difficulty,convenient operation and high degree of automation.I t is helpful for de­tailed design,efficient and accurate modeling and fast drawing.I t has the value of popularization and application. Key words：municipal road and bridge；B I M forward design；collaborative design；C A TI A； 3D modeling； 2D drawing
当前，B I M作为市政路桥设计信息化的主要技 术方法，其应用价值和重要性已得到设计行业内的 认同，而且定制专业化B丨M设计软件工具，推广市 政路桥B I M应用技术是实现新基建建设的有效途径。经过近几年相关B I M技术的发展及实践应用推 广，B I M建模软件以A ut〇D esk、B e n tely、达索系统等 通用性软件为主。3款软件均是以1款核心建模软 件为主，根据B I M应用需求延伸软件应用领域，从而
[收稿日期]2020-08-07
[作者简介]刘海强，男，高级工程师，硕士，主要从事道路交通设计、B1M技术应用研究的工作。发展出众多的模型并应用到相关软件中，形成各自 独立的B I M系列软件。市政路桥项目为土木工程中 的一项细化分支领域，具有一定的特殊性，对于全 球通用性B I M软件，其很多功能满足不了 B I M设计 应用需求。因此，近几年各软件公司、设计单位、施工 单位针对B I M设计需求持续投人大量人力、物力以 实现B I M设计软件工具及应用方法的突破。
1 B IM软件
1)A u t o d e s k系列软件
该软件提供了多套B I M应用解决方案。包括：面 向建筑全生命周期的Autodesk R e v i t软件产品；面向
第3期刘海强：基于3D Experience的市政路桥BIM正向设计解决方法思考151
基础设施全生命周期的A u t o C A D Civil3D 土木工程 设计软件。
2) Bentley系列软件
该软件以支持协同工作和数据共享为原则，综合解决方案集成了用于建筑和基础设施设计的MicroStation图形环境。迪过专业应用模块的有机组 合，形成适用于不同领域的综合解决方案。
3) 达索系统
达索系统涉及土木工程领域的相关设计平台有：项目协同管理平台E N O V I A、设计建模平台C A T I A 及Digital Project、建筑性能分析平台A b a q u e s、施工 模拟平台D E L M I A、虚拟现实交互平台3D V I A等5大 类软件平台，涵盖了土建行业所涉及的项目全寿命周期管理相关内容。
2认识误区
以A u t o D e s k、Bentely、达索系统其中1款产品为 B I M软件平台，在此基础上结合市政路桥设计需求、各家单位解决方法和工作经验开展定制化开发产品。经过近几年的高速发展，在本土软件公司和各大 设计、施工单位的二次开发工作基础上，地勘物探、建筑、水厂、管线等专业已实现利用Re v i t软件
完成 相应的建模工作；道路、桥梁、隧道等线性工程基于 Bentley系列软件已实现快速建模的技术突破；复杂 结构（景观桥等）工程应用达索系统的C A T I A实现 设计建模。各款B1M建模软件的对比如表1所示。
表1 B IM建模软件对比一览表
名称
对比项
评价设计分析建模速度复杂形状建模能力出图
A u to D e sk一般一般容易较差较差适用于区域工程
B e n tle y较好一般容易一般较差适用于线性工程
达索系统较差-般一般好较差适用于复杂工程
目前有多家企业已初步实现基于上述丨款B I M
软件作为平台，通过二次开发实现了 B I M软件系列
工具开发工作，为企业的B I M技术快速发展奠定了
技术基础。但是受限于B I M软件平台自身底层功
能缺陷，部分专业功能实现较难，需投人极大人力、物力，对一般企业是沉重负担。设计数据成果交付
管理校审
图1B1M软件解决方案图
3解决方案
经过多年的B I M软件应用、B I M平台选型、市政 路桥行业B I M工具需求调研，从考虑建模能力出发，围绕后期建模效率，对B I M平台数据接口开放性、通用性、平台底层数据管理能力等维度充分考虑，提出以达索系统(3D Experience)为B I M软件平台，充分挖掘其强大复杂建模能力，配合建模核心以外 专业软件，实现“设计一数据一校审一交付”的4个 环节B I M正向设计工作流程。B I M软件解决方案如 图1所示。
3.1设计
利用现有成熟的地质、道路、桥梁设计软件，开 展便捷高效的设计工作，生成可读性成果文件，便于 跨平台间的数据交互。该环节中应避免对各项软件重复性开发工作，且上述各软件均经过十数年的发展，经受过大量项目实践检验，但基于B I M平台重 新开发该类工具，投人大，待验证，不一定能在短时 间内开发出相应的工具产品。
3.2数据管理
基于达索系统的强大数据管理工具软件(E N O V I-A)，对当前主流B I M软件的成果(R E V I T，B F,N T L E Y, C A T I A)进行管理，满足了模型可交互应用，模型数 据可以被读取。
通过对C A T I A软件进行深度定制开发，使其能 够将设计环节中的成果数据在C A T I A中快速建模，但该建模工具需定制开发。
该环节中建模成果以一定数据格式进人“成果 校审”环节，并可以将校审中的问题返回“数
据管理”
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环节，再依据校审结果进行修改。
3.3成果校审
通过跨平台交互方法，对“数据管理”环节中的 模型成果进行校审，如模型空间碰撞检查，结构件 受力分析等[|]。带复核后，将校审结果返回到“数据 管理”环节，多模型进行修改。
3.4交付
待上述3项环节完成后，基于设计成果数据，依 据成果交付要求完成交付工作。二维图、表，利用现有 软件进行出图，模型成果利用B I M软件提取成果数 据直接生成。这样基于同一成果数据，可保证模型与 图、表的一致性。
通过上述4个环节的工作方法，充分发挥各专 项软件的优势，实现B I M正向设计的全部功能需求，且避免了大量无意义的替代性开发工作，继承 了各单位现有软件资产，充分发挥了各软件工具的价值。
4结语
达索系统B I M建模软件具有强大的建模能力、工程数据管理能力。在其核心功能以外的功能需求 方面，可以结合现行专业软件补足技术短板，形成优 势互补。对于市政路桥B I M的专业建模工具，可通 过定制开发来实现。通过这种B I M正向设计解决方 案，可实现在传统二维设计的基础上，将设计成果 导人达索系统进行三维建模，进而进行三维展示、合理性检查、计算分析等，最终可高效地完成市政路桥B I M正向设计。_
[参考文献]
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程度上改善水泥稳定碎石材料的性能，对抗折强度 的提升效果最为明显，干缩系数、劈裂强度、抗压强 度、疲劳寿命随聚丙烯掺量的增加呈先增大后减小 趋势。综合考虑材料性能和成本，建议聚丙烯纤维适 宜掺量控制在0.05%〜0.07%。E S I
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预制场建设由不可能变成可能；通过在严寒地区首 次采用40 m大跨度可移动式暖棚，变室外作业为室 内作业，让严寒地区铁路T梁预制场全年均具备生产 条件；通过在严寒地区铁路T梁场首次采用新型抹 平机收面技术，显著提高了工效，改善了劳动强度。采取的一系列技术措施，成功地解决了严寒地区混 凝土结构基础冻害冻融破坏、冬季梁体预制环境影[5 ]虞元茂，沈加道.常规搅拌与振动搅拌下的水泥稳定碎石基层
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