摘要：为拓展BIM技术全生命周期的应用、提高铁路高边坡稳定性分析精度以及实现精细化设计,基于BIM对边坡稳定性分析流程与方法进行优化。通过理论分析、软件开发、数值计算分析等手段开展研究,对比分析边坡三维模型在BIM软件及有限元软件中的表达特征,使用Revit Api及***进行高边坡三维设计及模型转换程序开发,提出一套基于ACIS内核以及模型关键信息提取相融合的BIM模型与有限元模型转换方法;进一步总结出基于精细化BIM模型融合有限元强度折减法的边坡工程三维设计模型创建与稳定性检算方法,并针对怀化西编组站高边坡进行实例研究,基于强度折减法进行高边坡三维与二维稳定性计算。结果表明,上述方法实现了基于BIM与FEM的边坡稳定性融合分析,三维计算结果相比与二维计算偏安全,高边坡各阶段稳定性系数均大于1.30,边坡处于稳定状态。研究结论:基于ACIS内核以及模型关键信息提取相融合的方法可实现BIM模型向有限元模型的精确转换;基于BIM模型的边坡三维稳定性检算,可有效减少有限元分析前处理时间,并提升有限元分析模型的准确性。

摘要：为有效进行高边坡施工过程中不利工况的施工检算及动态反馈,以二次开发为依托,提出了基于参数化建筑信息模型(building information modeling,BIM)及有限元方法快速进行高边坡不同工况稳定性检算的整套方案,并通过实际工程案例进行验证。首先,采用Revit二次开发技术实现不利工况高精度正向反馈至BIM模型;其次,将该BIM模型导入ABAQUS中进行快速检算,基于ABAQUS二次开发将有限元计算结果的自定义结构化输出;最后,采用Mesh重构方法将快速检算的结果向BIM环境反馈。结果表明:所提方案实现了数字孪生体与施工现场之间的同步关联,并且实现了数值计算结果与BIM环境互通。可见,BIM技术通过开发后可真实高效反映施工情况,并作为中间枢纽实现施工检算与成果管理,可为相关施工检算及BIM应用提供新思路。

摘要：针对高边坡健康监测存在无法准确判识边坡最危险断面、重点区域监测缺失及监测数据难以系统化管理等问题,提出了基于精细化三维地质BIM模型与有限元分析的高大边坡融合健康监测方法。首先,研究地质剖面数据与钻孔数据的配准融合,将两类异构数据统一为空间三维控制点数据,并采用普通Kriging算法进行插值增强;然后,基于Dynamo可视化编程进行“点、线、面、体”渐进式建模,实现BIM环境中地质模型创建;最后,将边坡BIM模型通过*.sat及*.csv文件转换为有限元分析模型,采用有限元强度折减法对高边坡进行稳定性真三维分析,以获取边坡稳定最不利位置,指导监测方案布置,并基于Cesium开发监测数据可视化功能。将上述方法应用于怀化西编组站124m高边坡工程健康监测过程,结果表明:所述方法可以创建准确平滑的边坡三维地质BIM模型,超高边坡与断层不利工点三维稳定性系数分别为1.604与2.048,现场监测数据表明边坡整体处于稳定状态。研究结论:采用多元地质数据构建精细化BIM地质模型,并将其应用于边坡健康监测过程中的三维稳定性分析,可明确边坡三维最不利位置,指导监测传感器精确布点。

摘要：高速铁路基床表层水力损伤病害问题严重,按照多雨地区基床表层多功能组合结构的设计思路,拟定了基床表层全段面聚氨酯防水基床表层结构。以聚氨酯碎石防水层结构为研究对象,通过温度水力耦合作用力学性能室内试验和数值模拟分析其力学行为。聚氨酯防水层可以满足规范要求,受力情况良好,有效减弱了应力集中和动力响应;同时发现聚氨酯碎石防水层厚度控制在5~8 cm范围内是经济合理的。