Диссертация (Технология информационного моделирования эксплуатируемых мостов в Республике Мьянма), страница 4

Можно создавать моделиконструкций из стали и бетона. Программу можно использовать для созданиядетальных информационных моделей любых металлических конструкций, атакже для получения необходимых данных для производства и монтажа.Программные решения Tekla Structures позволяют обмениваться моделямии чертежами с большинством архитектурных и промышленных программ,например, Archicad, ADT, Revit Building, Nemetschek Allplan и Bentley Architecture, причем, с продуктами Bentley возможен прямой обмен в обе стороны – безпотери информации и без дополнительных преобразований. Возможен обменмоделями со всеми программами, поддерживающими формат IFC, DGN или DWG(рисунок 9).25Рисунок 9 – Настройка экспорта модели в формат IFCКак и другие BIM программные комплексы, Tekla Structures позволяетпровести расчет и анализ информациормационной модели.

Расчетная схемагенерируется после создания физической модели и прикладывания нагрузок, кактолько запускается процесс анализа. В Tekla Structures существует возможностьсоздавать несколько расчетных схем из одной и той же физической модели длязапуска различных видов анализа. Существует возможность определить, какиеобъекты должны быть включены в модель анализа. Например, можно рассчитатьпростую раму без учета типа соединения, или учитывать тип узла и деталей в нем(рассчитать пластины, болты и т.д.). После создания расчетной схемы приступаютк сбору нагрузок и формированию расчетных сочетаний (рисунок 10).В программе предусмотрена возможность прикладывать сосредоточенныенагрузки, линейно и нелинейно распределенные нагрузки, тепловую и ветровуюнагрузки.

После приложения всех необходимых нагрузок создаются расчетныесочетания усилий (этот процесс может быть автоматизирован).26Рисунок 10 – Расчетная модель с нагрузками в TeklaTekla Structures автоматически создает сочетания в соответствии севропейскими нормативными документами [22]. К сожалению, в базе данных нетроссийских строительных норм и правил, поэтому все значения коэффициентовприходится вводить вручную. На заключительном этапе выполняется экспортполучившейся модели в расчетную среду.Программный комплекс Tekla Structures имеет специальный интерфейс длясоздания чертежей, который непосредственно связан с моделью [24].

Этопозволяет создавать чертежи не только с планами и разрезами, но и любуюдеталировку, что особенно важно при работе с металлическими конструкциями.Чертежи создаются в отдельной папке и остаются связанными с моделью. Привнесении изменений в игнформационную модель чертежи при открытииобновляются.В то же время изменения, внесенные в чертежи, не приводят к обновлениюмодели. В этом случае даже сложные информационные модели с большимколичеством геометрических и аналитических данных, имеют небольшие размерыфайлов, и нет существенного снижения в быстродействии работы.271.3Обзор информационных моделей мостов, созданных в миреБольшой опыт применения технологии информационного моделированиянакоплен в Финляндии, Китае и ряде других стран.В Финляндии ведущейкомпанией, занимающейся проектированиеммостов, является WSP Finland [7].

Компания использует передовые методы дляэффективного и оптимизированного проектирования стальных и бетонныхмостов. Они используют для трехмерного моделирования Tekla в течениенескольких лет. По словам менеджера по развитию IT-инфраструктуры WSPFinland Антти Карьялайнен, трехмерное моделирование является естественнымразвитием отрасли. Он сравнивает 3D-моделирование в строительстве спереходом от пишущих машинок к автоматизированной обработке текстов.Компания стремится к передовым методам эффективного и оптимизированногопроектирования мостов из стали и из бетона, включая мониторинг мостов, а такжеисследования влияния ветра и вибрации.СуществуетуниверситетенесколькоОулурезультатов(Финляндия)с2005исследований,года,проведенныхкоторыевподтверждаютэффективность технологии информационного моделирования в проектированиимостов.

Данная технология облегчает процесс проектирования и делает его болееэффективным. Очень важно, чтобы процесс информационного моделирования,инструменты САПР и методы проектирования были интегрированы в процесс наглубоком уровне.Компания WSP Finland была выбрана в качестве разработчика дляпроектирования и строительства самого высокого в мире железнодорожногомоста, пересекающего реку Ченаб в Индии. Из-за сурового ландшафта и климатаего строительство является сложной задачей, особенно в плане соблюденияграфика, технического соответствия и логистического управления. В качествеинструмента выбрана Tekla Structures, что позволило организовать улучшеннуюсхему доставки материалов на площадку (рисунок 11).28Рисунок 11 – Информационная модель моста Чанах (Индия)в Tekla и визуализацияПрограммное обеспечение также помогает в согласовании с местнымиорганами власти, так как визуализация информационной модели в 3D-модельупрощает восприятие для принятия решений.

Кроме того, необходимыспециальные функции, такие как температурная коррекция (сталь + 20ºC,бетон 0ºC). Все элементы и блочные конструкции легко выполнять в TeklaStructures, что гарантирует точность размеров и координат, поэтому всегда можнобыть уверенным, что результат будет таким, как запланировано.ДругимпроектомбылареконструкциямостаВарикковКаяани(Финляндия). Одна сторона моста была разрушена.

Это мост из железобетона сизогнутой горизонтальной геометрией и постоянным поперечным сечением. Онохватывает пролеты 15,3 + 14,8 + 14,8 + 11,0 + 8,3 м, полезная ширина составляетоколо 15,4 метра. Конкретная структура была полностью смоделирована в TeklaStructures, включая базовые конструкции, а также части существующей и новойструктуры (рисунок 12).Рисунок 12 – Информационная модель моста Варикко (Финляндия)в Tekla и новый мост29Согласно отчету WSP Finland, моделирование базовых конструкций, опорыдля грунтов и промежуточных опор были легкими и быстрыми как в отношениибетонных конструкций, так и арматуры [5, 16].

«На разных этапах строительствагеометрия моста измерялась несколько раз, и результаты сравнивались с модельюTekla», – отметил инженер компании. – «В то же время мы использовали модельдля измерения достигнутого качества в геометрии. Благодаря этому мы видели,что моделирование в сочетании с новейшими методами измерения – этофункциональный и эффективный способ работы. Мы считаем, что он будетиспользоваться все больше и больше в ближайшем будущем».В 2006 году WSP Finlandразработала проект железнодорожного мостаMadekoski в Оулу (Финляндия) также в Tekla Structures.

Мост представляет собойсплошной трехпролетный бетонный плиточный мост шириной 7,2 метра. Егонадстройка опирается на сваи из композитных стальных труб со стальнымисоединительными деталями. Мост был построен путем строительства проезжейчасти со стороны железной дороги с использованием гидравлических домкратов,чтобы переместить его в свое окончательное положение и установить его наопоры во время во время прерывания движения поездов и подачи напряжения.При подъеме или перемещении построенной конструкции моста крайне важноубедиться, что он соответствует опорам. Чтобы обеспечить успешную установку,сравнивались построенные размеры с точной моделью в Tekla.В 2011 году был построен мост Crusell в Хельсинки (Финляндия) [7].

Онпредставляет собой асимметричный вантовый мост с двумя отверстиями.Tekla Structures использовалась для проектирования стальных и бетонныхдеталей, а также подпорных стенок. Пролет моста составляет 92,0 + 51,5 метра сшироким проходом для небольших лодок, расположенных на главном пролете.Вантовая система представляет собой асимметричную арфу, где угол наклоназадних вантов круче, чем угол передних.

Пилоны имеют наклон в 11 градусов(рисунок 13).30Рисунок 13 – Фото и информационная модель моста Crusell (Финляндия)Еще одним успешным проектом стал мост в Хельсинки . Компания Kreateспроектировала и возвела пешеходный мост Grandfather’s Bridge длиной 160 м позаказу администрации г. Хельсинки (Финляндия). Ширина моста составляет 4 м,длина пролета и– 144,3 м, высота пролета 4,7 м. Пролет подвешен на 22 парахнатяжных стержней и состоит из сваренных на месте блоков.

Мост покрытстальной облицовкой. С одной стороны мост расширяется, и пешеходная частьраздваивается (рисунок 14).Рисунок 14 – Фото и информационная модель мостаGrandfather’s Bridge (Финляндия)КомпанияKreateиспользовалаBIM-технологиинавсехэтапахстроительства: от участия в тендере и создания информационной модели досоставления графика работ, производства конструкций и возведения моста.Например, были спланированы сроки бетонирования, а также изготовления имонтажа металлоконструкций (рисунок 15).31Рисунок 15 – Монтаж металлоконструкций мостаС помощью информационной модели моста, созданной в Tekla Structures[58], заказчику демонстрировались различные этапы строительства [34]. Крометого, участники проекта использовали инструмент Tekla Model Sharing длясовместной работы с объединенной моделью. Благодаря этому все членыкоманды могли в любое время получать из модели актуальную информацию(рисунок 16).Рисунок 16 – Обновление актуальной информации и учет изменений в модели32Благодаря применению технологии информационного моделированияармированиебылоточнорассчитаноещенаэтапепервоначальногопроектирования, а общая координация строительства велась без сбоев.Информационная модель позволила точно спланировать подготовку и доставкуконструкций и материалов на место.Трехмерная визуализация конструкций в программном обеспечении Teklaсущественно облегчила обработку и восприятие технической информации обобъекте, в том числе при строительных работах (рисунок 17).

«Изучаявиртуальную модель на базе BIM-технологий, строители смогли лучше понятьособенности конструкции моста, – подчеркивает специалист строительнойкомпании. – Это помогло с большей точностью следовать графику работ,ускорило и упростило возведение объекта».Рисунок 17 – Использование информационной модели при строительных работахПрименение информационного моделирования исключило возникновениеошибок в процессе проектирования и сделало его более удобным, прозрачным иэффективным. Это упростило совместную работу участников проекта, делая ее с33самого начала максимально точной и слаженной. Кроме того, информационноемоделирование сократило временные затраты, предотвратило простои иустранило необходимость исправлений и доработок.