智慧桥梁桥梁及隧道工程解决方案.pptx

Date xxxx | City | Country,桥梁与隧道工程解决方案朱小羽建筑行业 亚太区 高级经理Apr 2014,,建筑生命周期管理,,基于3D体验的桥梁工程解决方案,3DEXPERIENCE 平台解决方案介绍技术演示,议程,,桥梁与隧道工程案例分享,,项目管理与协同平台,V3,V4,V5,V6,历史渊源,起源于航空最先涉足于三维领域的公司（航天航空，汽车）PLM（产品生命周期管理）理念的最先倡导者业界公认最高端的三维平台解决方案推动行业间技术的转移（飞机制造 建筑工程）,大型制造业,复杂工程项目,,行业之间 科技技术的转移、延续、发展,,,2021,PLM 2.03D 体验,2009,,,先进制造业,Building Ination Modeling,Building integration Modeling,Building Lifecycle Management,,建筑业信息化历程 从 BIM 到 BLM,建筑工程行业,,行业关注,对设计/施工团队的价值,对业主的价值,降低运营成本,资金效益,降低风险,符合工期,符合预算,可持续性,安全,品质体验,By Mickael Garrido,BIM以产品为中心,施工以任务为中心,BIM 代表项目的“成果”,施工是项目的实施过程,提高施工生产力的关键驱动力,建筑产业化以构配件预制化生产、装配式施工为生产方式，以设计标准化、构件部品化、施工机械化为特征，能够整合设计、生产、施工等整个产业链，实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。,SmartMarket Report by McGraw Hill“由于BIM等技术有能力支持构件之间的更好集成，预制化/模块化被认为是建筑行业新的产业革命。在一项有800多位建筑师、工程师和施工人员参与的调研中65 企业实现了降低成本66 企业实现了缩短周期77 企业实现了减少现场浪费”,,建筑生命周期管理,,基于3D体验的桥梁工程解决方案,3DEXPERIENCE 平台解决方案介绍技术演示,议程,,桥梁与隧道工程案例分享,,项目管理与协同平台,3DEXPERIENCE 平台,基于“云”的 业务体验平台数据集中管理与共享统一的应用平台（包含各种 3D 应用模块） 整合多元数据，结构化管理虚拟仿真交互式场景体验项目管理交流与协作商业智能,3DEXPERIENCE 品牌,利用CATIA表达的工程三角网地形曲面、地质模型,开挖方量计算,地形、地质,线路设计,纵向线路设计桥式方案比选横断面设计,骨架线 参数化驱动模式模块化设计长距离、大数据处理轻量化展示技术,桥梁建模,方案设计（前期规划）,规划方案三维交互式体验规划指标分析,,有限元分析（桥梁）,预应力钢筋建模（局部非线性）桥梁施工过程（动态边界）模态分析（整体结构）自重变形（线性分析）车载、风载的影响（静态、动态分析）地震的影响（时域分析）全部由统一的FEA 模型分析完成,,地下结构的安全影响及控制对周围建筑物安全的工程影响及控制对周围管线安全的工程影响及控制对桥梁基础安全的工程影响及控制,有限元分析（地下）,地表沉降分析,地铁国贸站 开挖各阶段分析,,,,详细设计,重要构件尺寸拟定节点设计,节点详图设计及工程图,专业设计应用,三维设计可达加工级精度，焊接、铆接、螺栓紧固等连接方式表达清晰直观，施工过程中，复杂节点的安装制作一目了然,设计-加工一体化,施工管理（施工各阶段的控制模型过程模型）,,施工管理（培训监控）,复核施工图纸上的问题，模拟优化施工工序交互模式，施工过程的模拟与展示。,,,,,,施工管理（施工检测准确性比对）,运维管理（系统集成）,数据管理,协同设计,进度计划,成本控制,项目管控,项目全过程管理-PLM,技术演示骨架线参数化驱动设计方法,,概念设计,,技术演示桥梁设计,详细设计,,施工模拟,,数据集成,,,建筑生命周期管理,,基于3D体验的桥梁工程解决方案,3DEXPERIENCE 平台解决方案介绍技术演示,议程,,桥梁与隧道工程案例分享,,项目管理与协同平台,通过“骨架模板”的技术路线实现自顶向下和自底向上两种设计模式的完美组合，并通过数据管理平台和三维虚拟展示技术，完成从设计、施工、运维的一体化项目实施。,CATIA 三维建模,曲面造型实体构造参数化设计联动更新,长兴岛-崇明岛全桥9.97公里双向6车道主航道斜拉桥1430m最大跨公轨合建桥五跨连续全飘浮体系双塔双索面分离钢箱梁,“骨架模板”方法,,骨架,模板,模板,模板,模板,模板,模板,模型,拉索模板,46组拉索参数,拉索实例化,实例化48根，1/4对称后共192根,锚箱模板,22组锚箱参数，尺寸5.4*2.8*2.3,锚箱实例化,实例化23只，1/2对称后共46只,钢箱梁模板,横宽51.5m,节长15m，高4m,钢箱梁实例化,实例化149段，1/2对称后共198段,可按结构特点动态调整,合成主桥模型,合成主桥模型,41,,Road curve,Parabola curve,Bridge Skeleton,Link center line,,,,自顶向下 大桥骨架模型,,Key Parameters,知识模板实例化,,,,,44,选择3D平台,八大优势,大模型处理能力 CATIA参数化建模能力 CATIA远程协同 CATIA构件管理 CATIA协同建模能力 ENOVIA施工模拟 DELMIA运行管理 3DVIA交互漫游 3DVIA,通过DELMIA四维仿真分析可以将这一过程直观的表现出来，为项目运作的方案讨论提供了便利的沟通方式，从细处着手来优化工艺和节省工期。,项目背景,周家嘴路越江隧道新建工程是上海又一条穿越黄浦江连接浦东与浦西的隧道工程。工程全长4.45km，其中隧道段长4.064km，盾构施工隧道段2.58km。过黄浦江段隧道采用14.5m单管盾构隧道，双层双向四车道布置上海基础工程集团有限公司为该工程项目的总承包单位，该项目设计方为上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，与其都属于上海建工集团，且都采用了软件,,,,,,关键技术一大型设备建模数据库管理技术,关键技术二骨架模型驱动技术,关键技术四四维仿真分析工艺优化技术,关键技术五装配式场地规划技术,关键技术三切片仿真技术,采用的关键技术,刀盘,千斤顶,管片运输导轨,泥浆管路,管片吊装系统,台车,关键技术一大型机械设备建模及数据库管理技术,市政工程的施工往往依赖于许多大型的专业机械设备，施工企业对于BIM模型的应用往往是在建造过程中的，因此需要将这些专业的机械设备进行建模，并与设计的主体结构进行互动关联。在周家嘴路越江隧道中，我们除了双头卡车、混凝土搅拌车、龙门吊等常规设备建模外，还对整个盾构机行了建模，并运用了机构模型让这些静止的模型具备了物理运动的规律,盾构机精细化模型的建立,长距离，大数据量装配机构运动学设定（DMU）参数化设计（PKT）,,,,盾构数字样机大数据装配,盾构管片安装机械仿真模拟,结合骨架模型解决施工过程中的动态控制问题。将自动化监测技术与模型中的关键控制点形成数据关联，通过实测数据控制隧道线形的变化。与设计曲线形成对比,通过一个数字实现管片环数的自动生成,通过一根“骨架线”瞬间调整所有管片的角度和位置,关键技术二骨架模型驱动技术,骨架体系一级骨架线二级简化模型三级精细模型,关键技术二骨架模型驱动技术,随着地下空间的不断开发，城市的发展具有建筑密集性和环境复杂性的特点。尤其是隧道工程，长距离的穿越使其环境保护的“民生”要求显得尤为重要。而切片计算技术将三维模型、有限元仿真计算与施工环境影响的需求有机结合在一起。实现了施工现场环境影响快捷分析的技术突破,关键技术三切片仿真技术,关键技术三切片仿真技术,周家嘴路隧道穿越上海理工大学，下穿3层行政楼和图书馆。行政楼年代悠久，环境敏感性很大。该项关键技术不仅实现了BIM模型的计算分析，还提供了切片快捷计算的理念，更贴合施工过程中对盾构推进前方环境影响“短、平、快”的计算要求。,在3D模型内加入计算参数后即可实现切片计算计算结果的查看可以根据需要进行切片式的查看也可先进行模型切片后进行快捷计算，得到计算结果,关键技术三切片仿真技术,虚拟施工解决方案 快速布局施工场地施工硬碰撞、软碰撞分析施工工艺顺序的规划施工工序时间的合理规划不同施工方案的对比,主要应用产品,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,整个盾构隧道管片从运输到盾构机输送再到前方的安装，其中不仅涉及到盾构推进的速度，还涉及整个工艺流水的排布。,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,周家嘴路隧道工程的另一个技术难点就在于多个施工工艺甚至于施工专业之间的“硬碰撞”、“软碰撞”（机械设备的运作、施工流水的布局等）问题光靠甘特图是很难算清的，通过BIM技术的四维仿真分析可以将这一过程直观的表现出来，为项目运作的方案讨论提供了便利的沟通方式，从细处着手来优化工艺和节省工期,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,施工区域总体布局模型管片堆场吊装设备运输设备盾构、隧道路径,,管片运输通道与同步施工移动模架之间是否存在碰撞,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,盾构机设备安装工艺的仿真以及盾构机出洞前与结构之间的空间碰撞检查,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,管片安装施工模拟,关键技术四四维仿真分析及工艺优化技术,虚拟仿真解决方案 3D场地规划与分析虚拟互动式体验,主要应用产品,关键技术五装配式的场地规划技术,工艺仿真体验，通过第一人称视角与模型的运行过程进行互动。,关键技术五装配式的场地规划技术,,施工场地的规划通过模型的可视化效果更加的清晰，取代了原有的平面图形表达,关键技术五装配式的场地规划技术,通过将各种常规与专业施工机械设备进行数据库管理，并通过自主研发的设备管理系统，对每一台设备的运行情况、保养、维修信息进行跟踪采集，通过BIM模型进行统一管理,探索研究三维数据库管理平台,,探索研究运维管理平台,应用心得体会,项目总结,目前施工行业仍处于粗放式管理，浪费非常严重，国际权威调查研究报告中显示，工程建设行业的非增值工作即无效工作和浪费高达57，而制造业这一数字仅为26通过PLM技术，可以很好地实现设计效果可视化、施工组织优化、4D施工模拟、施工质量与进度监控、提高施工预算的精度和效率、支持预制加工、网上协同作业管理平台、全方位展示等功能，有效地提升效率，节约成本,,建筑生命周期管理,,基于3D体验的桥梁工程解决方案,3DEXPERIENCE 平台解决方案介绍技术演示,议程,,桥梁与隧道工程案例分享,,项目管理与协同平台,ENOVIA 项目管理与协同平台,在对工程项目全过程中产生的各类信息如三维模型、图纸、合同、文档等进行集中管理的基础上，为工程项目团队提供一个信息交流和协同工作的环境。对工程项目中的数据存储、沟通交流、进度计划、质量监控、成本控制等进行统一的协作管理,项目协同管理平台,基于ENOVIA 的项目协同管理平台, 项目仪表盘实现多个项目同时在线管理,, 项目控制面板自定义工作流程及表单，实现与项目流程管理的灵活集成,基于ENOVIA 的项目协同管理平台, 强大的数据库系统结构化数据管理模式，支持多数据格式，海量信息查询、检索、统计,,BOQ表,,基于ENOVIA 的项目协同管理平台, 基于平台的三维协同工作模式流程化协同，多方交流沟通平台,,,基于ENOVIA 的项目协同管理平台, 基于数据库的信息版本管理构件信息版本跟踪，模型比对,,基于ENOVIA 的项目协同管理平台, 项目可视化管理模型关联项目进度表，施工进度分析比对,,基于ENOVIA 的项目协同管理平台,基于ENOVIA 的项目协同管理平台,通过三维数据将整个项目过程中的工程信息整合起来，所有与项目相关联的三维和二维信息都集成在一个数据库统一管理建立一个工程项目内部及外部协同工作环境，使得项目过程中的信息能够快速、有效地共享及交流，并及时得到反馈基于三维可视化模型，对工程项目的变更、进度、成本进行实时监控，实现全过程的动态管理，真正意义上实现BIM应用的最大化所有项目过程中的信息，将统一记录在管理平台的数据中心，提供可追溯的查询并作为知识沉淀，永久保存下来,为建筑行业提供价值,3D设计,数字化施工虚拟仿真,精益建造建筑行业的 PLM,设计/制造整合将 3D 数据用于预制和施工,复杂 BIM,4D 模拟,项目管理与协作,预制生产,