云南昆楚高速公路投资有限公司
摘要：高原山地地区高速公路桥梁通常采用预制装配梁的方式进行施工，该类桥梁构造中同类型的不同构件具有较大的相似性和一定的重复性特点，同时同类构件的每个不同构件又具有独特的坐标、横坡、纵坡等参数，如何提高桥梁的BIM三维建模效率是当前研究的热点问题。本文提出一种基于Revit与Dynamo的BIM三维参数化快速建模方法，该方法利用了Revit三维构件族的建模能力与DYNAMO可视化编程逻辑模型的能力，将两者相结合，形成一种装配梁桥快速参数化自动化驱动建模方法。实践证明，该方法具有高效、快速、准确的特点，能够较好的解决高原山地地区高速公路装配梁桥BIM参数化建模问题，具有广泛的应用和推广前景。
关键词：参数化建模，DYNAMO，Revit，桥梁，装配梁
Abstract：Highway bridges in plateau and mountainous areas usually adopt prefabricated assembly beams for construction.Different components of the same type in this type of bridge structure have greater similarity and certain repeatability characteristics.At the same time，each different component of the same type of With unique coordinates，transverse slope，longitudinal slope and other parameters，how to improve the efficiency of BIM 3D modeling of bridges is a hot issue in current research.This paper proposes a BIM 3D parametric rapid modeling method based on Revit and Dynamo.This method uses the modeling capabilities of Revit 3D component family and the ability of DYNAMO visual programming logic model to combine the two to form an assembly beam Bridge rapid parametric automatic drive modeling method.Practice has proved that this method has the characteristics of high efficiency，rapidity and accuracy，and can better solve the problem of BIM parameterized modeling of highway assembly girder bridges in plateau and mountainous areas，and has a wide range of applications and promotion prospects.
Keywords：parametric modeling，DYNAMO，Revit，bridges，assembly beams
0.引言
对桥梁的参数化设计研究是我国近20年来的研究热点问题，2014年之前，我国一些学者利用ANASYS、ABAQUS等软件，结合参数化设计方法与有限元分析对桥梁的受力特征、力学性能、力学稳定性等问题做了探讨和研究并形成了一定的成果[1-5]。此类技术路线解决了桥梁力学的参数化设计问题，提高了设计效率，有助于寻找最优化设计。近10年来，桥梁参数化设计的研究热点已经从单纯的参数化计算逐步扩展到三维可视化、BIM技术应用、参数化建模等领域上来。王华，韩祖杰等（2013）采用VC 2008语言开发3ds Max插件，在3ds Max平台下实现模型绘制、参数编辑和数据导出，从而实现了一种桥梁组件的半自动化建模方式[6]；刘彦明（2016）基于Bentley Power Civil的铁路桥梁构件三维参数化设计，以通桥（2009）4301/4201系列圆端形实体墩自动加载PCL文件为例，创建标准图进而建出银西线实体桥墩参考图，合理确定桥墩高度，完成构建的参数化设计[7]；董耀文，王显臣，张胜超（2016）以乐清湾大桥为依托，通过剖析参数化设计的状况，结合部分参数化建模的实例，讨论了参数化设计与BIM技术的关系[8]。随着BIM软件的不断发展与参数化设计能力的不断提升，2019年以来，基于BIM参数化建模技术的桥梁工程研究也成为当下炙手可热的研究重点和难点，从研究趋势来看，桥梁工程BIM参数化的研究也逐步从单一软件工具开始向多软件工具协同作业逐步转变[9-14]。由于桥梁工程属于线性工程，在高原山地地区高速公路桥梁通常采用预制装配梁的方式进行施工，该类桥梁构件具有较大的相似性，但与此同时同类桥梁构件又具有独特的坐标、横坡、纵坡等参数。因此，本文提出一种基于Revit
与Dynamo的BIM三维参数化快速建模方法。
1.工程概况与桥梁设计
横山村1号大桥位于昆明（岷山）至楚雄（广通）高速公路扩建工程，上部构造采用连续T形预制梁桥，桥墩为钢筋混凝土矩形双柱墩，基础均为钻孔灌注桩基础。右幅K67+200、左幅K67+140横山村1号大桥主要为沙朗河及山凹而设，上部结构设计为右幅：20×30米预应力混凝土（后张）T形梁，左幅：14×30米预应力混凝土（后张）T形梁；下部构造桥墩采用双柱墩，最大墩高32米；两岸桥台均为重力式桥台，扩大基础。桥梁长度为：右幅长606.08米，左幅长426.08米。
2.BIM参数化建模
本文提出一种基于Revit与DYNAMO相结合的BIM三维参数化建模方法，该方法的思路为：第一步，整理数据及提取参数化设计变量；第二步，利用Revit建模软件建立桥梁BIM自适应模型族库；第三步，建立DYNAMO参数化自动建模逻辑模型；第四步，利用BIM自适应模型与DYNAMO参数化逻辑模型建立桥梁BIM参数化模型。
2.1 整理数据及提取参数化设计变量
首先，根据横山村1号大桥的施工图设计，重点摘录和整理曲线元素表、桥梁上部构造全桥数量表、桥梁下部构造全桥数量表、设计高程、里程桩号、墩桩位坐标表、桥面控制点坐标表、T形梁上部构造尺寸表、T形梁悬臂长度表、桥墩放样及墩帽垫石高程表、桥台放样及台帽顶面支座垫石高程表等。通过整理这些设计数据并提取参数化设计变量，最终形成可用于BIM三维参数化建模使用的参数化数据。
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图1 桩基BIM三维参数化建模数据整理示意图
2.2 利用Revit建模软件建立桥梁BIM自适应模型族库
根据横山村1号大桥的施工图设计，结合BIM三维参数化建模需要，利用Revit软件完成T梁左边梁、T梁中梁、T梁右边梁、30米湿接缝、盖梁、承台、垫石、矩形柱、系梁等构件的自适应模型。
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图2 BIM自适应模型建模及参数设置示意图
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图3 部分桥梁构件BIM自适应模型建模示意图
2.3 建立DYNAMO参数化自动建模逻辑模型
利用DYNAMO参数化编程语言中的Data.ImportExcel，List.DropItems，Code Block，StructureFraming.BeamByCurve等节点建立预制梁、垫石支座及桥面参数化逻辑模型。
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图4 预制梁DYNAMO参数化自动建模逻辑模型
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图5 桥面DYNAMO参数化自动建模逻辑模型
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图6 垫石支座DYNAMO参数化自动建模逻辑模型
2.4 建立桥梁BIM参数化模型
利用BIM自适应族模型与DYNAMO参数化逻辑模型，进行自动化建模，最终形成横山村1号大桥BIM参数化模型。
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图7 横山村1号大桥BIM参数化三维模型示意图
3.结束语
本文提出一种基于Revit与Dynamo的BIM三维参数化快速建模方法，该方法主要利用了Revit三维构件族的建模能力与DYNAMO可视化编程逻辑模型的能力，将两者相结合，形成一种装配梁桥快速参数化自动化驱动建模方法。实践证明，该方法具有高效、快速、准确的特点，能够较好的解决高原山地地区高速公路装配梁桥BIM参数化建模问题，具有广泛的应用和推广前景。
参考文献：
[1]原军锋，孙林夫.面向方案的箱型截面梁体结构参数化建模探讨[J].计算机应用.2000，（S1）
[2]龚亚琦，刘小虎，杨文兵.基于ANSYS的桥梁参数化建模[J].公路交通科技（应用技术版）.中南公路工程.2006，（04）
[3]朱德荣.箱梁三维实体自动建模方法研究[J].铁道标准设计.2014，58（03）
[4]冯仲仁，程功，谭智文等.基于ANSYS二次开发技术的多室连续箱梁参数化建模研究[J].科教文汇（上旬刊）.2007，（06）
[5]王家林，李平等.ABAQUS箱型桥梁的GUI二次开发[J].隧道建设（中英文）.重庆交通大学学报（自然科学版）.2009，28（06）
[6]王华，韩祖杰，王志敏.高速铁路桥梁三维参数化建模方法研究[J].计算机应用与软件.2013，30（09）
[7]刘彦明.基于Bentley平台的铁路桥梁构件参数化建模研究[J].铁路技术创新技术.2016，（03）
[8]董耀文，王显臣，张胜超.乐清湾大桥基于Revit软件的桥梁BIM模型参数化设计初探[J].公路.2016，61（09）
[9]仇朝珍，贺波，葛胜锦.Dynamo在桥梁BIM建模中的应用[J].中外公路.2019，39（05）
[10]古兴宇.基于BIM技术的参数化自动化建模分析[J].四川建筑.2020，40（02）
[11]刘秀，余文成，夏诗画.基于BIM的桥梁异形构件参数化设计研究[J].公路交通技术.2020，36（05）
[12]马遥.公路互通匝道桥梁BIM建模方法研究与应用[J].山西建筑.2021，47（05）
[13]吴顺，焦明伟等.BIM+GIS技术在双洮高速公路建设中的应用[J].公路交通科技（应用技术版）.2020，16（08）
[14]李红豫，李恒等.基于BIM的东洲湘江大桥参数化设计应用研究[J].公路.2020，65（11）