李晓龙1，李强 1
(1. 中交一公局桥隧工程有限公司，长沙 410000)
摘要：随着建筑业信息化水平的提高，BIM技术在施工中的应用也越来越深入，BIM 模型的快速建立，是一个项目BIM应用落地的基础，而BIM建模效率低，成本高一直制约着建筑业BIM的发展。本文通过细述基于Dynamo参数化连续预应力建模技术和传统建模方式的对比，从而选择快速高效，模型精度高的参数化建模方式，快速高效的建立精度高BIM模型，降低BIM应用成本，为项目BIM应用打下坚实基础。
关键词：BIM，参数化，预应力桥梁
1、引言
中国是一个基建大国，到2019年年底，中国建筑业总产值达到248446亿元，大幅度的快速增长，我国建筑业体量大幅度的快速增长，但信息化数字化水平一直很低，和国外发达国家存在着一定的差距；国家、各级政府大型建筑企业都在大力推进建筑业信息化；同时国内建筑业利润率低，也倒逼施工企业提升信息化数字化水平，通过信息化技术打造企业核心竞争力，在竞争越来越激烈的建筑市场站稳脚跟。
建筑要提升信息化水平，BIM是基础也是必经的途径。现在从国家到地方政府都在大力进行政策引导，以推进BIM的发展，各大施工企业在各自的项目中，大力推行BIM应用落地；在BIM的各阶段应用中，BIM三维模型的建立又是重中之重，是各阶段BIM应用落地的基础；同时BIM建模的效率低下，成本过高一直制约着建筑业BIM的发展，BIM建模如何进行参数化建模，如何提高建模效率，降低各阶段建模成本，一直是建筑施工企业和BIM咨询单位研究的重点，也是建筑业BIM取得长远发展的基础。
2、重难点分析
1）桥梁下部结构桩基、承台、系梁、墩柱等结构形式一样，只是尺寸不一样，建模时需单独建立每一个下部结构的族，再进行布置，效率低下且容易出错。
2）连续预应力桥梁分段施工，各段的内轮廓和外轮廓界面尺寸都不一样，建模时需要分别建立各断面的不同截面图形，再经过融合放样得到完整的桥梁模型，建模耗时费力，容易出错。
3、方案提出
项目在应用BIM信息化技术进行管理中，主要依托信息化协同管理平台，为确保在不同平台间的数据传输，综合建模精度和建模效率考虑，在连续预应力桥梁建模过程中主要使用Revit，Revit是国内使用最广的BIM软件，和各家软件厂商信息化管理平台的兼容性也是最好的。根据连续预应力桥梁本身的特点最终提出了 Revit+ Dynamo方案。
4、建模方案分析
4.1、数据整理
数据整理分为两个部分下部结构数据整理和上部结构数据整理。下部结构数据整理主要是，整理桩基长度直径，承台长度宽度、墩柱高度、下部结构桩号等数值。
上部结构数据整理主要是，整理各轮廓截面角点的坐标数据，连续预应力桥梁各段截面数据的整理包扣内轮廓、外轮廓、过渡轮廓；由于桥梁的各截面两边对称，内外轮廓只需整理计算出一边的数据，即内外轮廓各6个点坐标，过渡轮廓四个点的坐标。角点的坐标计算，以各段截面和路线中心线的交点为原点，以顶板厚、腹板厚、截面梁高等数据位横坐标和纵坐标值，点位坐标值在Excel表格中按一定的格式列好。
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图1 数据整理
4.2下部结构建模
（1）下部结构族参数化族创建
在Revit中以公制常规模型为模板建立下部结构，桩基、承台、系梁、墩柱的参数化族，各族的平面中心位于坐标原点，桩基长度直径，承台长度宽度、墩柱高度、系梁的长度宽度高度等数值是可参的。
（2）路线中心线处理
将在Civil 3D中建立的路线中心线，载入到Revit中，在Dynamo中通过“Select Model Elements”节点将路线中心线拾取到Dynamo程序中，一每个墩号之间的距离为长度，将路线中心线分割成若干段，并将每一段的起点提取出来，得到点作为下部结构参数化族的放置的基点。
（3）下部结构定点定向
下部结构由于是使用公制常规模型族样板创建的，只有一个定位基点，因此在放置时的方向可能不是沿路线中心线的切线方向，需要进行坐标系转换和放置方向定点定向；通过Curve.TangentAtParameter节点获取下部结构放置基点的沿路线中心线的切向量，以下部结构基点和切向量为基础通过节点CoordinateSystem.ByOriginVectors创建新的迪卡尔坐标系；使切向量和坐标系Y轴一致；通过CoordinateSystem.Rotate节点对创建的坐标系进行坐标系转换，使坐标系的Y轴（点位的切向量）和下部结构族的Y轴对应一致，保证下部结构放置的方向是沿路线中心线切线的。
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图2 下部结构处理节点
（4）下部结构放置和参数调整
将建立好的下部结构参数化族载入到Revit中，应用“Family Type”节点命令将下部结构族链接到Dynamo中，通过“FamilyInstance.ByPoint”节点对下部结构族进行自动批量放置。下部结构放置好后，对下部结构尺寸标高等数据处理，使其按一定的规律进行排列组合，利用参数修改节点Element.SetParameterByName对下部结构族进行批量参数的修改余赋值。
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图3 下部结构放置节点
4.3上部结构建模
（1）Dynamo生成截面轮廓
通过Dynamo中的Excel.ReadFrom节点，读取Excel表格中的各截面点位坐标X值和Y值数据，将读取的坐标点位数据按一定的规律排列组合，在Dynamo中生成二维坐标点，每一个截面的所有坐标点形成一个二维点组。
各截面点位坐标生成好以后，通过Polycurve.ByPoint节点将截面面坐标点位连接成线，生成各截面的轮廓的一半，通过Y轴镜像复制生成完整的轮廓，利用DetaiCurve.Bycurve节点将生成的完整轮廓线输入到Revit中形成公制常规轮廓族。
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图4 轮廓生成程序
（2）桥梁主体模型的生成和拼装
在Revit中新建一个公制结构框架族文件，将生成的各节段截面轮廓导入到软件中，按轮廓及各段长度生成各节段主体结构族，按顺序编号；编写Dynamo快速放置桥梁节段的程序，在桥梁中心线上，以每个节段的长度值，将中心线分成多段，通过StructuralFraming.BeamByCurve等系列节点将桥梁各阶段族模型自动拼装成桥梁主体模型。
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图5 桥梁模型
6方案效益分析
Revit+Dynamo连续预应力桥梁建模方案，通过对图纸基础的尺寸、标高等数据的处理，在Dynamo中编写桥梁模型自动创建拼装，参数自动读取修改写入的程序，自动快速的进行模型创建，不需要人工进行族构件组合布置的重复工作，程序自动进行模型构件拼装，创建效率高；而且所有的参数都是基于图纸的，模型准确性非常高。
在京雄高速项目建模应用过程中，项目桥梁全长一共7公里（部分预应力桥），按照传统的建模方式需要4个人一个月的时间； Dynamo进行参数化建模，2个人只需要5天，而且建模精度高。
7结语
本文详细的介绍了基于Dynamo连续预应力桥梁建模技术，Revit +Dynamo参数化建模，能够快速高效，准确的建立连续预应力桥梁模型，为项目后期BIM应用打下基础；同时在公司后续BIM应用过程中，要大力推进BIM参数化建模，放弃重复劳动，效率低下的传统建模方式，通过参数化建模，提高建模效率，降低BIM应用成本。