本发明专利技术提供了一种基于BIM的重力坝主要构件的集成建模方法，属于坝体结构模型集成技术领域。本发明专利技术能够提高重力坝的BIM模型的创建效率与数据完整性。本发明专利技术包括如下步骤：步骤1：设置重力坝水工BIM构件的设计信息属性集合；步骤2：在BIM设计平台创建三维地质模型；步骤3：创建坝轴线剖面视图；步骤4：勾勒基础建基面线；步骤5：创建重力坝开挖后的基础模型；步骤6：将坝轴线划分为溢流段与非溢流段；步骤7：创建溢流段三维模型；步骤8：创建非溢流段三维模型；步骤9：创建廊道三维模型；步骤10：利用步骤5开挖后的基础模型作为整体BIM模型集成的空间基础，融合步骤7、步骤8、步骤9所创建的三维模型。维模型。维模型。
【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的重力坝主要构件的集成建模方法
[0001]本专利技术涉及坝体结构模型构建
，尤其是涉及一种基于BIM的重力坝主要构件的集成建模方法。
技术介绍
[0002]建筑信息模型(BIM)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。
[0003]重力坝是水利挡水工程的常用坝型，主要依靠坝体自重保持自身稳定的坝，材质一般采用混凝土或者碾压混凝土，具有安全可靠和耐久性好特点，抵抗渗漏和洪水漫溢能力较强，对地质条件要求较高。重力坝一般由溢流段、非溢流段、廊道、闸墩、导水墙、交通桥等构件构成，其中溢流段、非溢流段、廊道为主要构件。
[0004]BIM技术应用在水利水电工程的设计、施工、运维全生命周期内，对工程及设施物理和功能特性的可视化承载和数字化表达，通过对建筑的数据化、信息化模型整合，在项目策划、设计、建造和运维的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。BIM的核心是通过建立虚拟的工程三维模型，利用数字化信息技术，为模型提供完整的，并与物理实体相匹配的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。借助工程信息的三维模型，大大提高了工程的信息集成化程度，从而为工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
[0005]目前重力坝BIM的建模，是利用重力坝的平面图、纵断面图等二维图纸，建立坝轴线和基础建基面，再根据各个横断面图中大坝的几何信息，按横断面的里程桩号，针对每个断面中的每个构件分别进行建模，再通过在三维空间中调整各个构件的空间位置信息将三维模型组装完整。目前的重力坝建模方法存在以下缺点和局限：1)横断面较多和断面构成复杂的项目，断面中的各种构件分别创建，在空间中移动构件到合适的位置需要花费大量时间。2)设计好的模型的属性信息与工程所需的工程量信息缺乏直接关联关系。3)设计模型的构件缺少专业设计属性信息，这些信息一般在图纸中通过文字、表格等形式展示。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于，针对现有BIM建模技术的不足，提出一种基于BIM的重力坝主体分段集成的建模方法，使重力坝主体BIM模型的断面设计在同一个设计过程中融合断面所需的多种构件类型，根据坝段类型的不同而分段建模，分段建模的同时融入构件属性信息，为统计工程量与设计信息表达提供工作空间，为设计模型与施工模型的转换过程提供一种快速的转换方法，从而提高模型信息的传递效率，为BIM模型的后续工程利用提供一种基础的数据表达平台。
[0007]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0008]一种基于BIM的重力坝主要构件的集成建模方法，该集成建模方法包括：
[0009]步骤1：在BIM设计平台设置重力坝水工BIM构件的设计信息属性集合；
[0010]步骤2：依据重力坝所在地的地形地质勘测信息，创建三维地质模型；
[0011]步骤3：在三维地质模型中生成坝轴线，依据坝轴线创建坝轴线剖面视图；
[0012]步骤4：在坝轴线剖面视图中依据地质信息，勾勒基础建基面线；
[0013]步骤5：在坝轴线上下游设置上下游设计范围，以基础建基面线为基础，以上下游设计范围为边界，创建重力坝开挖后的基础模型；
[0014]步骤6：将坝轴线划分为溢流段与非溢流段，设置沿坝轴线的溢流段与非溢流段的断面桩号；
[0015]步骤7：针对重力坝溢流段的断面组成，设置整体轮廓参数及分区尺寸参数，根据整体轮廓参数及分区尺寸参数与坝线路径，自动创建溢流段三维模型；
[0016]步骤8：针对重力坝非溢流段的断面组成，设置分区数据对象，通过左右岸边坡数据对象控制整体轮廓，根据分区数据对象、整体轮廓和坝线路径，自动创建非溢流段三维模型；
[0017]步骤9：通过廊道轮廓、纵剖路径、平面路径来设置廊道在三维空间中的尺寸与位置信息，创建廊道三维模型；
[0018]步骤10：利用步骤5所生成的重力坝开挖后的基础模型作为整体BIM模型集成的空间基础，融合步骤7、步骤8、步骤9所创建的模型，在基础模型的三维空间中，通过调整步骤7、步骤8、步骤9所创建的模型的空间位置，完成重力坝主要构件的集成建模。
[0019]进一步的，所述步骤1包括：
[0020]步骤1.1、在BIM设计平台设置设计信息属性项信息，属性项至少包括类型、属性名称、属性值、取值单位、取值范围；
[0021]步骤1.2、依据特定的水工构件的特征设置构件模型设计信息属性集，构件模型设计信息属性集包括身份信息、几何信息、设计性能指标、工程量参数四个类型，关联相对应类型的特定设计信息属性项。
[0022]进一步的，所述步骤2包括：
[0023]步骤2.1、依据重力坝所在地的地形地质勘测信息，在BIM设计平台导入包含位置和高程信息的原地形地表三维坐标数据，生成地形表面；
[0024]步骤2.2、导入包含各个地层信息及水位信息的地质钻孔数据；
[0025]步骤2.3、通过反距离加权算法，估算各个地层表面的曲面数据三维信息，生成各个地层的三维曲面，通过曲面之间填充实体的方式，生成实体的三维地质模型。
[0026]进一步的，所述步骤3包括：
[0027]步骤3.1、在步骤2生成的三维地质模型中，设置大坝轴线的控制点坐标，实现大坝轴线的生成；
[0028]步骤3.2、沿坝轴线创建地质纵剖面视图，视图至少包括以下地质信息：地层分界、地下水位、强弱风化。
[0029]进一步的，所述步骤4包括：
[0030]步骤4.1、依据步骤3创建的地质坝轴线纵剖面视图中的地质信息、重力坝工程特
性及相关技术规范标准，勾勒重力坝基础建基面纵剖面线。
[0031]进一步的，所述步骤5包括：
[0032]步骤5.1、设置包括重力坝的坝顶宽度、下游坡比、基础厚度、基础上下游坡比的尺寸设计参数；
[0033]步骤5.2、依据步骤4勾勒的基础建基面线，结合重力坝尺寸设计参数，自动计算不同基础高程的上下游设计范围；
[0034]步骤5.3、依据不同基础高程的上下游设计范围、基础建基面线及坝轴线生成开挖模型，对步骤2生成的三维地质模型进行剪切，创建重力坝开挖后的地质基础模型。
[0035]进一步的，所述步骤6包括：依据工程特性及设计参数信息，设置沿坝轴线的多个断面桩号，对溢流段与非溢流段进行划分。
[0036]进一步的，所述步骤7包括：
[0037]步骤7.1、设置包括堰面型式、堰头曲线、堰顶上下游曲线、上游迎水面、下游直线、下游反弧、坝底坡度的整体轮廓参数；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的重力坝主要构件的集成建模方法，其特征在于，包括：步骤1：在BIM设计平台设置重力坝水工BIM构件的设计信息属性集合；步骤2：依据重力坝所在地的地形地质勘测信息，创建三维地质模型；步骤3：在三维地质模型中生成坝轴线，依据坝轴线创建坝轴线剖面视图；步骤4：在坝轴线剖面视图中依据地质信息，勾勒基础建基面线；步骤5：在坝轴线上下游设置上下游设计范围，以基础建基面线为基础，以上下游设计范围为边界，创建重力坝开挖后的基础模型；步骤6：将坝轴线划分为溢流段与非溢流段，设置沿坝轴线的溢流段与非溢流段的断面桩号；步骤7：针对重力坝溢流段的断面组成，设置整体轮廓参数及分区尺寸参数，根据整体轮廓参数及分区尺寸参数与坝线路径，自动创建溢流段三维模型；步骤8：针对重力坝非溢流段的断面组成，设置分区数据对象，通过左右岸边坡数据对象控制整体轮廓，根据分区数据对象、整体轮廓和坝线路径，自动创建非溢流段三维模型；步骤9：通过廊道轮廓、纵剖路径、平面路径来设置廊道在三维空间中的尺寸与位置信息，创建廊道三维模型；步骤10：利用步骤5所生成的重力坝开挖后的基础模型作为整体BIM模型集成的空间基础，融合步骤7、步骤8、步骤9所创建的模型，完成重力坝主要构件的集成建模。2.根据权利要求1所述的集成建模方法，其特征在于，所述步骤1包括：步骤1.1、在BIM设计平台设置设计信息属性项信息，属性项至少包括类型、属性名称、属性值、取值单位、取值范围；步骤1.2、依据特定的水工构件的特征设置构件模型设计信息属性集，构件模型设计信息属性集包括身份信息、几何信息、设计性能指标、工程量参数四个类型，关联相对应类型的特定设计信息属性项。3.根据权利要求1所述的集成建模方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1、依据重力坝所在地的地形地质勘测信息，在BIM设计平台导入包含位置和高程信息的原地形地表三维坐标数据，生成地形表面；步骤2.2、导入包含各个地层信息及水位信息的地质钻孔数据；步骤2.3、通过反距离加权算法，估算各个地层表面的曲面数据三维信息，生成各个地层的三维曲面，通过曲面之间填充实体的方式，生成实体的三维地质模型。4.根据权利要求1所述的集成建模方法，其特征在于，所述步骤3包括：步骤3.1、在步骤2生成的三维地质模型中，设置大坝轴线的控制点坐标，实现大坝轴线的生成；步骤3.2、沿坝轴线创建地质纵剖面视图，视图至少包括以下地质信息：地层分界、地下水位、强弱风化。5.根据权利要求1所述的集成建模方法，其特征在于，所述步骤5包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：劳正绍，王作飞，周万文，裴雄，劳获，裴平，黎吉重，
申请(专利权)人：广西更维科技研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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