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隧道建设(中英文) ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (S2): 467-476.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2023.S2.051

• 规划与设计 • 上一篇    下一篇

沉管隧道BIM-ANSYS模型快速生成转换研究与应用

刘少鹏   

  1. (中交第二公路勘察设计研究院有限公司, 湖北 武汉 430050)
  • 出版日期:2023-12-30 发布日期:2024-03-28
  • 作者简介:刘少鹏(1995—),男,湖北天门人,2019年毕业于北京交通大学,土木工程专业,硕士,工程师,从事隧道与地下工程设计工作。Email: 1002362672@qq.com。

Research and Application of Fast Generation and Transformation of BIMANSYS Model in Immersed Tunnel

LIU Shaopeng   

  1. (CCCC Second Highway Consultants Co., Ltd., Wuhan 430050 Hubei China)
  • Online:2023-12-30 Published:2024-03-28

摘要: 通过对IFC基础数据格式到APDL命令流数据类型的框架分析与模型对应,从坐标信息、截面参数、材料属性、单元类型、关键点和线面体数据等方面解析两者的对应过程,提出一种沉管隧道工程参数化BIM模型向ANSYS有限元模型快速生成转换方法,通过C#程序设计语言开发沉管隧道参数化一键生成IFC模型和对应的APDL命令流软件。主要结论如下: 1) 参数化生成的IFC格式隧道模型可在BIM Vision等查看,模型可提交至施工运维方进行后期模型的有效利用; 2)通过修改隧道尺寸参数一键生成对应的IFC模型和划分好网格的APDL命令流模型,可节省相关设计人员95%的建模时间; 3)设计人员可对生成的APDL命令流进一步修饰,开展隧道结构静力计算、模态计算、动力计算等分析,分析结果可有效指导工程设计; 4)集成的参数化建模软件客户端操作方便,可推广至复杂地下工程使用,提高BIM模型生成和ANSYS结构计算分析效率。

关键词: 沉管隧道, 建筑信息模型, ANSYS参数化设计语言, 数据转换, 工程应用

Abstract:  By analyzing the framework and model correspondence between the IFC and the APDL command, the corresponding process of the two is analyzed. A rapid transformation method from tunnel engineering parameterized BIM model to ANSYS finite element model is proposed, the software was developed by using C# programming language. The main conclusions are as follows: (1) The generated IFC model can be viewed in BIM Vision. The model can be submitted to the construction and operation party for effective utilization; (2) By modifying the tunnel size parameters to generate the corresponding IFC model and the APDL command flow model, 95% of the modeling time is saved; (3) Designers can further modify the generated APDL command stream to conduct static, modal, and dynamic analysis of tunnel structures. The analysis results can effectively guide engineering design; (4) The integrated parameterized modeling software is userfriendly and can be extended to complex underground engineering applications, improving the efficiency of BIM model generation and ANSYS structural calculation and analysis.

Key words: immersed tunnel, BIM, APDL, data conversion, engineering application