基于revit及其插件的橋梁快速建模
——以滬蓉鐵路上跨江淮運河特大橋為例

朱善美，郝國宇 （中鐵四局集團第四工程有限公司，安徽 合肥230041）

1 引言

當前BIM技術發展越來越成熟，BIM具有數據量大，直觀，方便等特點。Revit平臺兼容性強[1][2]，插件實現功能較為全面。隨著數字化城市和智能化施工的逐步推廣，基于Revit及其插件，將跨區域、線路長、工點多的工程建立模型，進行直觀的表達和相關的其他工作，便于后期二次開發與使用將變得至關重要。文章以滬蓉鐵路上跨江淮運河特大橋為例，進行橋梁快速建模的流程，適用于鐵路，公路及地鐵等案例。

2 工程概況

滬蓉鐵路上跨江淮運河特大橋里程范圍GDK489+401.170～GDK490+315.920，中心里程GDK489+858.545，長度914.75m。主要包括鉆孔樁、承臺、墩身、支架現澆簡支梁24孔,128m系桿拱1孔及其相關附屬工程。

3 橋梁快速建模

BIM模型建模目的在于克服工程項目平面設計圖紙在時間空間上的局限性影響，真實完全地系統展示工程實體及其他相關信息，指導工程決策、設計、施工和運營等全壽命周期管理，因此模型的準確性至關重要。基于revit及其插件的快速建模方法，利用dynamo引入坐標系統精準定位構件，進行模型的快速建模及拼裝，利用BIM One進行模型的信息的錄入與提取，更好地保證了BIM模型的準確性和快捷性。

3.1 建模分析

結合滬蓉鐵路上跨江淮運河特大橋工程的特點，在建模之初進行規劃，制定符合該工程的建模思路。

①構件信息的分析：以本工程為例，構件類型為樁基、承臺、墩柱、墊石、梁體及拱部，歸納各類型的尺寸，建立對應的參數進行驅動。

②拼裝思路的分析：該工程整體線型分為直線和緩和曲線，根據相關線路參數計算線路中心相對坐標后生成整體線型，再根據構件相對關系進行項目拼裝。

③坐標系統的分析：由于工程坐標遠離參考坐標原點，在Revit軟件系統中會增加建模難度，因此選用相對坐標系進行構件坐標的計算，再根據Revit軟件坐標軸與施工坐標軸XY定義方向的不同，將相對坐標轉換為模型坐標。

④重難點分析：該項目包含平曲線與縱曲線，因此重難點為主體構件的姿態調整，即模型與線路中心線的角度調整。

⑤模型簡化：樁基與承臺的相對關系較為單一，可在Revit建模過程中歸納為一類構件；墩柱與墊石的相對位置固定，可歸納為一類構件；拱部數量較少，可與其對應的梁體歸納為一類構件。

3.2 建模流程

傳統的建模過程為族庫建立，根據相對關系進行模型拼裝，該過程并不能準確的反映工程情況，并且對于構件數量龐大的工程增加了建模的繁瑣程度，不具備通用性。因此可使用Revit的相關插件，進行更準確的項目拼裝。

3.3 基于Revit插件進行模型拼裝

3.3.1 構件創建

根據族的要求及建模特點，選擇合適的族樣板[3]，將可以簡化的族根據相對關系加載進要整合的構件中，形成新的構件。

3.3.2 模型拼裝思路與步驟

①信息庫建立

根據圖紙提供的線路參數信息計算相對坐標，根據里程建立信息庫。

提取出各構件的點位信息，選定相互關聯的坐標信息：承臺-承臺中心里程點坐標和高程；墩柱-墩柱里程中心點坐標和高程；梁體-起始與終止點的里程坐標與高程。

②構件參數化

單獨建立的參數化樁基、承臺、墩柱，根據相對關系進行分類后，將樁基族載入承臺族中，整合為命名為某某類型承臺，將墩柱與墊石整合，將拱部與相對應的梁體整合，達到簡化參數與族類型的目的。

③模型拼裝

結合dynamo的相關編程塊進行項目拼裝，主要分為：承臺墩柱等的布置及調整和箱梁的布置。

a.根據之前建立好的excel信息庫，使用File Path編程塊實現excel信息庫的讀取，使用Data.Importexcel編程塊，選定導入進dynamo的excel數據，使用List.dropltems編程塊將excel表格的表頭部分剔除，最后通過List.Transpose編程塊將讀取進來以行展示的數據轉置成以列的形式展示。

b.根據計算好的相對點位，生成線路中心線，在里程點位處放置好已經整合過后的下部結構族，根據線路中心線生成各里程點處的切線方向后，調整族的平面姿態。

此步驟不僅可以避免樁基結構多、相對坐標計算繁雜的弊端，還可以根據樁基與承臺的相對關系，在模型拼裝完成后，對樁基位置進行二次復核。

c.將線路中心線根據里程點位切分成軸線段，每一段放置已整合過后的相關上部結構族。

對生成的軸線段的數量進行檢核，判斷是否符合要求。若出現數據丟失的情況，根據list.replaceltematindex編程塊，將缺失數據單獨提取創建成的軸線段添加進原數據列，重新生成軸線段后，放置上部結構族。

基于dynamo進行項目拼裝，可以根據坐標系統進行精準的模型拼裝，并使用一定的編程塊計算出各里程處的切線方位角，將承臺，樁基，墩柱等構件調整至該方位角，使模型整體與實際完全一致。使用該方法可避免傳統建模的單個構件調整，節省建模時間并提高準確度。

④創建零件

前期的簡化構件以整體的形式加載入Revit項目中，但為了更好的展示項目信息，可根據實際需要將其創建成零件的形式，且這種方式并不會影響構件相互間的邏輯關系。

在Revit中框選中所有承臺與樁基，在修改選項欄中選擇創建-創建零件，將簡化構件重新分割成單一個體。

3.4 信息導入導出

BIM模型作為工程信息的載體，需要對其所有構件進行信息的錄入與讀取。傳統建模方式需要逐個載入構件信息，這種方式對于構件數量多、信息層次復雜的項目并不實用，而其輸出的數據不可編輯。而借助BIM One插件，可以快速批量地導入導出項目信息。

首先需要根據工程特點創建項目參數，添加文字屬性參數，根據信息層次進行分級，再創建明細表（體量明細表、零件明細表等），使用BIM One插件將明細表導出成excel，在excel中批量添加信息后，再次導入到Revit中。

添加項目信息時，利用excel進行數據的導入導出[4]，需注意零件與實際位置的相關關系，按一定規律錄入信息。

4 建模方法總結

基于revit及其插件的快速建模方法在本工程中的實際應用，體會如下：

①傳統的建模思路為建模方法提供建模思路基礎，但不適用于構件類型復雜的項目；

②Dynamo的可視化編程語言的靈活性，及其代碼的開源性[5]，彌補了傳統建模的不足，并且增加了一種更快捷高效的建模方法與思路；

③傳統建模的方法存在模型定位誤差、與實際工程不能完全擬合的不足，將坐標系的引入很好地解決了這一問題；

④根據項目特點，在模型拼裝前期進行構件合并，既不影響模型的準確度，又可簡化模型，節省建模所需運行內存，降低建模的困難程度，更好地實現了快速建模。

⑤相比傳統建模信息的逐個錄入方式，BIM One作為Revit的插件可以有效的降低信息錄入的工作量，簡化信息錄入的難度，實現了信息數據的批量導入導出。

5 結語

基于Revit及其相關的插件，在建模方面可為工程的開展、信息庫的建立、直觀的展示提供更加準確和完備的信息，為模型的建立提供一種新方法。

建模是BIM工作的基礎，也是最為繁瑣的環節，基于dynamo的技術，可以批量、精準地建模并調整模型姿態，基于BIM One的插件，可以更快捷的實現批量導入導出信息。

使用Revit軟件并熟練應用相關的插件，提高建模效率，積累的邏輯算法模塊，便于后續其他項目的建模應用。