本發(fā)明涉及立交層橋梁設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體地指一種多層立體改擴(kuò)建過程中橋梁下部結(jié)構(gòu)選型方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也迎來了快速發(fā)展期，隨著城市建設(shè)規(guī)模的增加，城市規(guī)模越來越趨近高密度的發(fā)展趨勢(shì)。城市的高密度化能夠通過人口的集聚降低成本、擴(kuò)展生產(chǎn)服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈條、創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)繁榮，并通過強(qiáng)化城市的多樣性增強(qiáng)創(chuàng)新。此外，還能深化人群之間的經(jīng)濟(jì)分工和社會(huì)交往，創(chuàng)造出富有活力和更加安全的城市環(huán)境。但是，隨著城市的高密度發(fā)展也帶來一系列挑戰(zhàn)，如交通擁堵、生活成本高昂等。同時(shí)，高密度城市的發(fā)展趨勢(shì)表明，城市內(nèi)在地具有不斷提高密度的趨勢(shì)，這就對(duì)城市管理和服務(wù)提出了更高的需求，為應(yīng)對(duì)快速城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，在精明增長(zhǎng)和緊縮城市理念下，高密度發(fā)展帶來的城市土地的緊缺和人口的密集，使高密度城區(qū)的空間利用不斷走向立體化和多元化，旨在更好地引導(dǎo)高密度城市的未來發(fā)展。

2、城市的高密度化，必然帶來城市建設(shè)空間的短缺和人口的密集化，在當(dāng)今基建快速發(fā)展的需求下，對(duì)高速公路改擴(kuò)建帶來巨大挑戰(zhàn)，必然要求在高速公路的建設(shè)過程種要充分考慮對(duì)現(xiàn)有空間的利用，對(duì)現(xiàn)有建筑及構(gòu)筑物的有效避讓，對(duì)新材料新工藝的合理使用，以減少對(duì)城市現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的影響。

3、高密度城市區(qū)域高速公路上通行的交通量巨大，而且各類交通混雜，對(duì)高速公路進(jìn)行改擴(kuò)建，增加高速公路的車道數(shù)，采用傳統(tǒng)的平面拓寬形式將占用道路兩側(cè)大量用地，同時(shí)拆遷量也較大，特別是牽涉到一些學(xué)校、醫(yī)院等無法拆移的建筑物時(shí)，傳統(tǒng)平面拓展設(shè)計(jì)方法難以解決問題，所以在改擴(kuò)建方案確定時(shí)選擇立體復(fù)合擴(kuò)容的設(shè)計(jì)形式。

4、例如公開號(hào)為cn111676745a，公開日為2020-09-18，專利名稱為《雙模式城市道路系統(tǒng)及其行車方法》的公開文獻(xiàn)，公開了一種雙模式城市道路系統(tǒng)及其行車方法，是關(guān)于城市道路升級(jí)和擴(kuò)容改造的技術(shù)創(chuàng)新。該城市道路系統(tǒng)為“復(fù)合道路系統(tǒng)”，包括靠右行駛的第一類道路和靠左行駛的第二類道路，第一類道路與第二類道路相交匯于第三類交叉口；與相同類型道路交匯的第一類交叉口和第二類交叉口相比，第三類交叉口實(shí)現(xiàn)了通過能力翻一番。

5、但類似的擴(kuò)容方式面臨技術(shù)問題；城區(qū)高速公路立體擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)過程中，如何更加高效且經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)一種模塊化的橋墩，能適用不同場(chǎng)景的立體擴(kuò)容，具有較好的推廣價(jià)值。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，包括以下步驟：

3、數(shù)據(jù)處理步驟：輸入數(shù)據(jù)整合構(gòu)建數(shù)據(jù)大模型步驟；

4、刪選步驟：橋墩結(jié)構(gòu)初步選型步驟，獲取適合現(xiàn)有路線的一種或多種橋墩選型方案；

5、展示步驟：結(jié)構(gòu)計(jì)算分析步驟，對(duì)每個(gè)橋墩選型方案進(jìn)行力學(xué)建模分析，建模確定每個(gè)橋墩選型方案的實(shí)際橋墩尺寸及周邊關(guān)系，根據(jù)實(shí)際尺寸進(jìn)行再次碰撞篩選，確定結(jié)構(gòu)受力及空間位置滿足要求的可行橋墩結(jié)構(gòu)；

6、工程量計(jì)算步驟：工程量生成及經(jīng)濟(jì)性比選步驟，將可行橋墩結(jié)構(gòu)導(dǎo)入至工程量計(jì)算模塊及建安費(fèi)計(jì)算模塊，獲得經(jīng)濟(jì)性最好的確定橋墩方案；

7、繪圖步驟：繪制確定橋墩方案步驟。

8、所述數(shù)據(jù)處理步驟中，輸入的數(shù)據(jù)包括：限制數(shù)據(jù)和需求數(shù)據(jù)，所述限制數(shù)據(jù)為現(xiàn)狀道路、地下管線管網(wǎng)、地形地物、用地紅線，所述需求數(shù)據(jù)為城區(qū)公路路線、橋跨布置、橋梁寬度、橋梁凈高、荷載等級(jí)。

9、所述刪選步驟中，根據(jù)數(shù)據(jù)大模型獲得可實(shí)施的橋梁寬度，橋梁層數(shù)，基于橋梁寬度、橋梁層數(shù)匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中可行的橋墩型號(hào)模塊，進(jìn)行墩柱結(jié)構(gòu)初步篩選，獲取適合現(xiàn)有路線的橋墩選型方案。

10、所述刪選步驟中，根據(jù)限制數(shù)據(jù)獲得既有道路匹配方案，根據(jù)需求數(shù)據(jù)獲得新建橋梁匹配方案，根據(jù)既有道路匹配方案和新建橋梁匹配方案的交集獲得。

11、所述數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的橋墩型號(hào)模塊包括單層的t型墩、雙柱式花瓶墩、雙柱門架墩、三柱門架墩以及帶拱肋門架墩，以及雙層的t型墩、雙柱式花瓶墩、雙柱門架墩、三柱門架墩以及帶拱肋門架墩，將每種橋墩所適用的既有道路和新建道路進(jìn)行歸納整理獲得每種橋墩的關(guān)鍵控制因素，將關(guān)鍵控制因素作為每種橋墩的篩選條件。

12、所述展示步驟中，力學(xué)建模分析確定橋墩截面尺寸、蓋梁配束、配配筋，根據(jù)力學(xué)建模分析結(jié)果確定每個(gè)橋墩選型方案的具體尺寸，根據(jù)具體尺寸生成每個(gè)橋墩選型方案的三維模型，在三維模型顯示實(shí)際橋墩尺寸及周邊關(guān)系，確定結(jié)構(gòu)受力及空間位置，刪除不可行的橋墩選型方案，獲得可行橋墩結(jié)構(gòu)。

13、其特征在于：所述工程量計(jì)算步驟中，包含橋墩材料用量計(jì)算，施工工期計(jì)算，工程造價(jià)計(jì)算。

14、所述繪圖步驟中，包括信息輸入部分，自動(dòng)檢索匹配部分，自動(dòng)匹配相應(yīng)的橋墩繪制板塊，將已知的截面參數(shù)，配筋配束等信息輸入，軟件根據(jù)設(shè)置樣式自動(dòng)繪制圖紙。

15、城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型系統(tǒng)，系統(tǒng)具有處理設(shè)備、顯示設(shè)備和輸入設(shè)備，所述處理設(shè)備包括：

16、數(shù)據(jù)處理模塊：輸入數(shù)據(jù)整合構(gòu)建數(shù)據(jù)大模型模塊；

17、刪選模塊：橋墩結(jié)構(gòu)初步選型模塊；

18、展示步驟：結(jié)構(gòu)計(jì)算分析模塊；

19、工程量計(jì)算模塊：工程量生成及經(jīng)濟(jì)性比選模塊；

20、繪圖模塊：繪制確定橋墩方案模塊。

21、系統(tǒng)執(zhí)行所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法。

22、本發(fā)明多層立體擴(kuò)容橋墩快速選型方法及系統(tǒng)，解決立體橋梁架設(shè)過程中橋墩類型多且復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)等問題。

技術(shù)特征：

1.城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)處理步驟中，輸入的數(shù)據(jù)包括：限制數(shù)據(jù)和需求數(shù)據(jù)，所述限制數(shù)據(jù)為現(xiàn)狀道路、地下管線管網(wǎng)、地形地物、用地紅線，所述需求數(shù)據(jù)為城區(qū)公路路線、橋跨布置、橋梁寬度、橋梁凈高、荷載等級(jí)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述刪選步驟中，根據(jù)數(shù)據(jù)大模型獲得可實(shí)施的橋梁寬度，橋梁層數(shù)，基于橋梁寬度、橋梁層數(shù)匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中可行的橋墩型號(hào)模塊，進(jìn)行墩柱結(jié)構(gòu)初步篩選，獲取適合現(xiàn)有路線的橋墩選型方案。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述刪選步驟中，根據(jù)限制數(shù)據(jù)獲得既有道路匹配方案，根據(jù)需求數(shù)據(jù)獲得新建橋梁匹配方案，根據(jù)既有道路匹配方案和新建橋梁匹配方案的交集獲得。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的橋墩型號(hào)模塊包括單層的t型墩、雙柱式花瓶墩、雙柱門架墩、三柱門架墩以及帶拱肋門架墩，以及雙層的t型墩、雙柱式花瓶墩、雙柱門架墩、三柱門架墩以及帶拱肋門架墩，將每種橋墩所適用的既有道路和新建道路進(jìn)行歸納整理獲得每種橋墩的關(guān)鍵控制因素，將關(guān)鍵控制因素作為每種橋墩的篩選條件。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述展示步驟中，力學(xué)建模分析確定橋墩截面尺寸、蓋梁配束、配配筋，根據(jù)力學(xué)建模分析結(jié)果確定每個(gè)橋墩選型方案的具體尺寸，根據(jù)具體尺寸生成每個(gè)橋墩選型方案的三維模型，在三維模型顯示實(shí)際橋墩尺寸及周邊關(guān)系，確定結(jié)構(gòu)受力及空間位置，刪除不可行的橋墩選型方案，獲得可行橋墩結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述工程量計(jì)算步驟中，包含橋墩材料用量計(jì)算，施工工期計(jì)算，工程造價(jià)計(jì)算。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，其特征在于：所述繪圖步驟中，包括信息輸入部分，自動(dòng)檢索匹配部分，自動(dòng)匹配相應(yīng)的橋墩繪制板塊，將已知的截面參數(shù)，配筋配束等信息輸入，軟件根據(jù)設(shè)置樣式自動(dòng)繪制圖紙。

9.城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型系統(tǒng)，系統(tǒng)具有處理設(shè)備、顯示設(shè)備和輸入設(shè)備，其特征在于，所述處理設(shè)備包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型模塊，其特征在于：系統(tǒng)執(zhí)行如權(quán)利1-9中任一所述城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明揭示了一種城區(qū)公路多層立體擴(kuò)容橋梁的下部結(jié)構(gòu)選型方法，包括以下步驟：數(shù)據(jù)處理步驟：輸入數(shù)據(jù)整合構(gòu)建數(shù)據(jù)大模型步驟，刪選步驟：橋墩結(jié)構(gòu)初步選型步驟，展示步驟：結(jié)構(gòu)計(jì)算分析步驟，工程量計(jì)算步驟：工程量生成及經(jīng)濟(jì)性比選步驟，繪圖步驟：繪制確定橋墩方案步驟。本發(fā)明多層立體擴(kuò)容橋墩快速選型方法及系統(tǒng)，解決立體橋梁架設(shè)過程中橋墩類型多且復(fù)雜，設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)等問題。

技術(shù)研發(fā)人員：曾利文,龍翔,陳敬松,李嘉明,龐立果,項(xiàng)彥茂,陳付雷,楊林,朱志祥,于海濤,成先杰,臧駿,許奎,鄔良玉,李洋,鄭和暉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州市北二環(huán)交通科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10