[发明专利]基于BIM的内河码头桩基碰撞调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）技术，具体是一种Revit（Autodesk公司一套系列软件的名称）平台的内河码头桩基碰撞三维可视化操作调整方法。

背景技术

中国是一个多河流的国家，内河航道通航里程位居世界第一。内河航运是国家战略性基础产业，内河航运具有占地少、成本低、能耗小、污染轻、运能大、效益高等六大优势，是综合运输体系中发展的重点，是典型的资源节约型、环境友好型的产业体系。随着国家相关部门对水运行业的进一步高度重视，我国将进入内河水运大规模开发时期，在此背景下，内河码头建设数量势必迅猛增加。

与重力式码头相比，桩基码头夯进地基土体部分桩基与土体产生较大摩擦力可以提高码头的竖向承载力，桩基前土体的被动土压力可以提高码头的水平抗滑力，因此稳定性好、自重轻、工程量小、工程造价经济，目前已成为内河码头的主要形式。

在内河码头的建设过程中，出于不同的作用考虑往往要布置不同桩径的直桩、水平桩与斜桩，在设计过程中，要结合桩基的承载能力，以及实际的布桩环境来进行设计，因此桩基布置是一个非常复杂且十分重要的内容，如何最大限度的利用内河码头基础空间，合理规划桩基布置，提高内河码头整体稳定性能是其桩基设计布置的重点与难点。

由于内河码头布桩量较多，在其桩基布置设计中，经常会发生桩基碰撞的情况，由于桩基碰撞会改变桩基承载能力，使其不满足承载要求，在《港口工程桩基规范》JTS 167-4-2012中明确规定不能出现桩基碰撞情况，因此对于内河码头设计来说，必须对桩基碰撞进行调整，该过程需要耗费大量的时间与精力，严重影响工程进度与效率，是重复性的劳动，并且直接影响到工程设计的成果质量。目前，内河码头设计的成果多为二维平面图形式，设计人员在进行桩基碰撞检查时，必须结合立面图与剖面图发挥三维空间想象能力，不仅工作困难，工作量大，而且容易出错，导致重复返工。

BIM技术是利用开放的行业标准，对建筑的具体信息与功能特性进行数字化表现以及参数化控制的前沿技术，可以为具体项目决策提供支持，有利于更好地实现项目价值，BIM技术将所有建筑相关信息数字化集成在一个逻辑有序的数据组织里，通过数值参数完成对所有建筑相关信息的储存、协作、修改，是对建筑工程对象的完整描述，可为建筑工程所有参与方提供详细、系统的建筑特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM的内河码头桩基碰撞调整的方法，该方法基于BIM技术，通过Revit平台来实现码头桩基三维建模，在三维可视化操作的基础上，通过自动的方法来调整桩基布置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于BIM的内河码头桩基碰撞调整方法，通过Revit平台对码头桩基进行三维建模，然后根据三维模型进行桩基碰撞调整，得到调整后的桩基，具体调整方法如下：

1）桩基碰撞检测

截取桩基部分三维模型，在Revit平台内进行碰撞检测，生成最先检测出的一对碰撞桩基的基本信息，包括这对桩基的型号、规格、尺寸、材质和桩径所受竖向承载力；

确认是否有相互碰撞桩基，如果没有相互碰撞桩基，则桩基碰撞调整完成，如果有相互碰撞桩基，则继续执行步骤2）；

2）判断待调整桩基

设桩基碰撞检测中最先检测出的一对桩基为P1、P2，根据调整桩基原则确定待调整桩基：

比较P1、P2的桩径大小，桩径大的桩基不动，调整桩径小的桩基；

如果P1、P2的桩径大小相同，比较P1、P2所受竖向承载力大小，所受竖向承载力大的桩基不动，调整所受竖向承载力小的桩基；

如果P1、P2的桩径大小与所受竖向承载力都相同，比较P1、P2与竖直方向夹角大小，与竖直方向夹角小的桩基不动，调整与竖直方向夹角大的桩基；

3）确定调整前待调整桩基两端中心点坐标以及桩基中心线

在Revit平台里拾取待调整桩基两端端点，假设待调整桩基距离承台更近的一端的端点断面中心点为点A，距离承台更远一端的端点断面中心点为点B，确定点A（x_A、y_A、z_A）、点B（x_B、y_B、z_B）坐标，连接A、B两点确定桩基中心线l_AB；

4）获取待调整桩基转动方向以及安全转动角度

假设P1、P2相交于O点，则由点A、点B、点O共同组成平面AOB，待调整桩基在平面AOB内转动；