轨道交通BIM协同设计平台的设计与实现

协同设计是BIM正向设计的显著特点,是解决轨道交通设计工作中设计专业广、设计人员多、设计资料杂等问题的重要手段。为有效支持众多设计人员的协同工作并管理这些设计模型及资料,需开发面向轨道交通项目的BIM协同设计平台。该平台结合工作流思想,基于B/S风格实现了项目管理、自定义流程管理、自定义多级审核管理、文档管理、用户管理、角色管理等功能。平台对现有的用户角色权限管理和工作流设计模式进行了改进,具有较高的通用性与可扩展性,用户可以根据自身轨道交通项目需求,动态制定项目设计流程,将贯穿于项目设计周期内的信息进行集中及有效管理,有效提升设计院的信息化管理水平。

大型铁路工程BIM设计的探索及实现

BIM技术的应用能够提升铁路工程建设技术水平及信息管理能力,也是铁路工程建设信息化的核心和方向。BIM信息模型是BIM技术应用的基础文件,设计单位在BIM技术的应用中起牵头及主导作用。在现阶段,铁路工程BIM设计多停留在单体设计的水平上,BIM技术在铁路工程中的探索及应用也停留在较为初级的阶段;针对此情况,我院在迁建西安客车段、机务段这一大型铁路工程设计过程中进行了积极探索,采用BIM技术对两段进行了全专业、全内容BIM设计,取得一定成果,为BIM技术在铁路工程中的应用积累了宝贵经验,也是我院利用BIM设计手段开展大型铁路工程设计的良好开端。

单跨等截面柱门式刚架结构柱计算长度系数研究

钢骨架轻型屋面板作用下的门式刚架厂房,在铁路类检修厂房中得到较为广泛的应用。其屋面恒荷载取值通常远高于传统压型钢板门式刚架厂房的荷载取值,由于其自重较大,超出了《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》的适用范围;而应用《钢结构设计标准》对其进行设计时,梁、柱设计截面往往过大,且大多是由构件局部及整体稳定限值的构造要求引起的,造成工程造价的大幅增大。亟需进行相关研究解决以上问题。结合工程实际,采用力学方法,提出了两种柱脚连接方式的刚架柱顶支座刚度及平面内计算长度系数的计算公式。通过数值拟合,得到了近似公式。研究结果表明计算长度系数只与柱脚连接方式、水平弹簧支座刚度、转动弹簧支座刚度有关。研究结果对铁路类门式刚架厂房的设计具有现实的指导意义。

轴心受压钢构件板件宽厚比限值的分析

随着单层钢结构厂房在铁路生产房屋中的广泛应用,多数钢结构厂房柱应力水平低的现象越来越突出,造成单层钢结构厂房结构设计的经济性较差。其原因是现行《钢结构设计规范》(GB50017—2005)中受压钢构件板件的宽厚比限值与其应力水平无关,按此设计的厂房柱截面多偏大而过于保守。对轴心受压钢构件板件宽厚比限值的推导过程加以重新审视,引入应力相关折减系数,按照修正的等稳定性原则,统一分析轴心受压构件的板件宽厚比限值,并通过数据拟合,提出更加合理实用的限值公式。新的限值公式与板件的应力水平相关,与理论计算结果吻合较好。

型钢混凝土梁柱节点损伤模型研究

目前,型钢混凝土(Steel Reinforced concrete, SRC)梁柱节点的损伤性评估暂无确定指标,无法对其震后损伤程度进行数字化直观分析。基于国内外典型SRC梁柱节点试验数据,采用修正Park-Ang损伤模型,引入梁柱截面高度比、轴压比、梁柱型钢含钢率、梁柱配筋率组合系数影响,通过多变量参数非线性回归分析得到组合系数的拟合关系式,并给出用于判定SRC梁柱节点构件损伤程度的组合系数经验值,修正后模型与初始Park-Ang混凝土构件损伤模型相比,离散性更小、精度更高,更适应于SRC梁柱节点构件。同时,为满足“小震不坏、中震可修和大震不倒”三水准结构抗震性能水平,根据SRC梁柱节点的特征值将其性能划分为正常运行、生命安全和临近倒塌3种状态,并将其损伤临界值分别定义为0.1、0.55和0.95。

基于区块链的轨道交通BIM模型安全管理方法

近年来,越来越多的轨道交通项目采用BIM来完成设计及实施工作。然而,目前针对工程项目全生命周期中BIM模型文件安全管理方面的研究还较为欠缺。本文提出一种基于区块链技术的BIM模型文件安全管理方法,该方法创新性地采用双私有链模式:项目总链和BIM文件操作链,两条链分别面向不同的用户群体和存储不同的数据。项目总链主要面向项目管理人员,存储BIM模型阶段性成果信息;BIM操作记录链主要面向各专业设计人员,存储BIM模型操作信息。为验证本文方法的有效性,将其应用于某轨道交通项目的设计过程中,结果表明:本文提出的方法能够对BIM模型操作记录数据和BIM模型阶段性成果记录的入链永久性存储,可有效保障设计过程中BIM模型文件的流转及其异常操作的责任溯源,提高了BIM模型文件的安全管理水平。

某火车站房超高外斜椭圆形变截面钢管柱整体和局部稳定性分析

薄壁椭圆形变截面钢管柱在复合荷载作用下的整体和局部稳定性计算尚无具体规范可查。结合实际工程,采用理论分析和有限元分析的方法对某火车站房超高外斜椭圆形变截面钢管柱稳定性进行研究。采用具有等效刚度的弹簧约束模拟柱顶的边界条件,同时结合有限元分析软件正向求解、经典欧拉公式和挠度公式逆向推导的方法来计算其等效轴压刚度EAeq,等效弯曲刚度EIeq和计算长度系数μeq等几何参数。计算结果表明,该超高外斜椭圆形变截面钢管柱受力最大的柱底是整个柱的最薄弱位置;在考虑柱的实际应力的情况下,环向和纵向加劲肋的配合设置,不仅能经济有效地解决局部稳定问题,而且能增大柱的整体刚度,减小柱顶位移。本文研究可为异形大直径薄壁构件的设计提供借鉴。

中卫南站房抗震性能化分析

为研究不规则混凝土框架结构的抗震性能,结合中卫南站房实际情况,提出其抗震性能目标和钢拱架的抗震设计指标,基于性能的抗震设计方法,对结构进行多遇地震弹性、罕遇地震静力弹塑性(Pushover分析)和动力弹塑性时程分析。研究结果表明:站房整体结构抗震性能良好,钢拱架作为关键构件,其抗震性能目标满足并超出预设的性能水准;对于典型平面布置的铁路中小型站房,罕遇地震作用下,可考虑对其仅进行静力弹塑性分析。