论文部分内容阅读
近几年,随着我国计算机应用水平的不断提高,对社会的生产方式有所改变。建筑信息模型BIM的出现,给建筑行业带来了重大变革,BIM技术以它突出的五大特点:可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等在建筑工程中得到重视与应用。在使用BIM技术管理工程时,信息的集成与共享,使各参与方能快速、准确的参与到项目之中,实现了建筑全生命周期的管理。BIM技术在建筑行业发展的非常迅速,得到了广泛的应用,并取得显著的成果。除此之外,在水利领域,BIM技术也有了长足发展,尤其对于拱坝这种造型优美、结构轻巧的壳体结构,BIM的应用显得更有优势。拱坝因为其抗震性能好、超载能力强等优点被广泛应用。作为一个复杂的空间壳体结构,拱坝的受力状况十分复杂,坝体的应力应变性能是评价拱坝安全性的重要指标,。近年来,“BIM+”也被广泛应用于工程项目,比如“BIM+VR”、“BIM+GIS”、“BIM+AR”等技术。然而相对与其他专业,设计人员更是着重于有限元应力应变分析,将BIM技术与有限元结合,可在设计阶段实现设计优化,从而减少返工。随着计算机及软件技术的不断进步,BIM技术与有限元相结合将有更大的发展。本文主要将BIM技术引入拱坝有限元分析过程中,利用BIM技术建立的模型,通过转接口接入有限元分析软件ANSYS,与有限元相结合,分析拱坝在静荷载作用下是否安全。主要工作及研究结论如下:(1)通过总结国内外研究现状,对BIM技术的发展做总结,并阐述BIM技术特点与优势,利用BIM信息集成的优势,建立信息化拱坝模型,并针对拱坝图纸进行深化设计,利用BIM模型做技术交底,提取工程量,为施工、造价等提供指导。在此基础上,针对BIM技术与有限元分析结合对拱坝进行研究。(2)通过对模型转换接口的研究,探讨总结由BIM模型转向有限元分析模型的方式。(3)考虑不同工况下的静水压、温升温降、坝身自重等荷载的作用下,对拱坝进行静力计算,研究其受力特性。静力分析的结果表明,坝体较大的拉压应力往往出现在坝体与坝基的交界处及溢流堰位置,且在坝肩、坝趾及坝踵处,出现了较为明显的应力集中现象,导致应力数值偏大,此时,采用等效应力法予以消除。本文以拱坝为例,将BIM技术与有限元分析相结合,尤其适用于工程设计阶段的设计优化,“查漏补缺纠错”,减少返工。该成果不仅对拱坝的设计、建设有指导作用,而且对同类工程具有参考价值。