铁路BIM技术工程设计论文提纲

论文题目：基于BIM的铁路隧道洞门辅助设计方法探究

摘要：随着我国国民经济的迅速发展,我国对交通基础设施的建设也愈发重视。“十三五”规划中要求开展铁路工程BIM技术应用标准研究,这意味着国家对铁路工程建设投入力度必将持续增加,随之而来的BIM实施工作也将日益扩大。在数字化和信息化的推动下,寻求快速、高效、可视化的隧道门设计方法是值得研究的问题。而铁路隧道洞门辅助设计方法在整个铁路工程设计中占着举足轻重的地位,目前国内外铁路隧道BIM设计领域还处在刚起步阶段,仍存在不少问题。本文基于BIM设计软件进行三维数字化设计,为解决BIM在隧道洞门辅助设计中存在的问题进行了探索。本文主要研究内容如下:1、提出基于BIM技术的铁路隧道洞门辅助设计方法,选定隧道BIM设计开发平台和开发工具。总结了国内外BIM技术的发展现状,分析了国外BIM技术在铁路工程中的应用和未来发展方向,结合了BIM技术在隧道工程中的成功案例,提出BIM技术在隧道设计阶段应用的重要性,提出基于BIM技术的隧道洞门辅助设计方法体系。通过对比研究目前市场上最主流的三款BIM软件平台,最终选择Bentley作为开发平台,研究Microstation的二次开发语言和开放API,确定本课题使用的开发工具。2、提出基于BIM技术的隧道洞门参数化设计方法。通过分析隧道洞口设计人员的设计习惯和思维方式,开发了隧道洞口参数化设计程序。利用该程序可以快速、高效、自动设计出隧道的洞身衬砌、洞门、排水沟、挡土墙、仰坡等。3、实现了隧道洞门仰坡快速交互设计方法程序。根据不同隧道地勘资料信息进行分析和模拟,学习地形处理的方法,确定以通过过滤器建立三维地模的方法生成地形,并开发了读取信息功能、指定模型定位功能,将地模与参数化模型相结合,将这种方法开发为洞口仰坡交互式实时设计程序。4、开发了隧道洞门辅助设计系统并结合实际案例进行验证。用提古铺隧道数据测试该系统的可行性,使用者可以通过该程序生成三维隧道模型,查询模型属性信息及位置信息等,通过选择不同的仰坡坡率,和地形产生不同的挖方量,并且可以通过挖方量的大小确定洞口开挖最优位置。

关键词：BIM技术;隧道洞口;参数化设计;Microstation;二次开发

学科专业：交通运输工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 本文研究的背景

1.2 BIM隧道设计存在的问题

1.3 研究意义

1.4 国内外研究现状

1.4.1 BIM技术的研究现状

1.4.2 BIM技术在隧道工程中的研究现状

1.5 主要研究内容和技术路线

1.5.1 论文各章的主要内容

1.5.2 研究技术路线

1.6 本章小结

第二章 基于BIM的铁路隧道洞口设计方法

2.1 隧道洞口BIM设计流程及体系结构

2.1.1 传统隧道洞口设计方法

2.1.2 BIM全生命周期

2.1.3 隧道洞口BIM设计方法

2.2 BIM平台的选择

2.2.1 AutoDesk(欧特克)平台介绍

2.2.2 Dassualt(达索)平台介绍

2.2.3 Bentley(本特利)平台介绍

2.2.4 软件平台对比与选择

2.2.5 MicroStation的参数化设计研究

2.3 二次开发的理论知识

2.3.1 Microstation二次开发技术

2.3.2 Microstation开发语言

2.3.3 主要API函数介绍

2.4 本章小结

第三章 隧道洞口三维参数化建模

3.1 隧道洞口三维设计流程

3.2 隧道衬砌设计

3.3 隧道洞门设计

3.4 排水沟设计

3.5 隧道挡墙设计

3.6 隧道仰坡设计

3.7 本章小结

第四章 隧道洞口仰坡交互式处理

4.1 建立三维地形模型理论与方法

4.1.1 地形建模流程

4.1.2 创建地形模型方法

4.1.3 地形模型实体化

4.1.4 等高线、高程点构成原理

4.1.5 实体化原理

4.1.6 主要命令与模型结果

4.2 交互式处理

4.3 读取信息

4.4 洞口处开挖设计

4.4.1 计算挖方量

4.4.2 选择部分山体实体

4.5 洞口定位功能

4.6 本章小结

第五章 系统开发与方法验证

5.1 系统开发与运行环境

5.2 系统功能设计与实现

5.2.1 系统功能设计

5.2.2 系统功能验证

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢