文章来源：桥梁上部结构施工

    OpenBridge是Bentley公司桥梁分析系列下的产品，包括OpenBridgeModeler、RMBridge和OpenBridgeDesinger。使用OpenBridgeModeler可以创建和导入路线工程数据，通过可视化结构模块参数化设计桥梁模型，生成详细报表，在模型中执行桥梁碰撞检测来减少冲突降低风险。模型完成后可连接到ProStrctures进行钢筋的设计，连接到LEAPBridge和RMBridge进行结构分析和规范验证。

    OBM可以创建的桥梁类型有预应力混凝土/钢筋混凝土梁桥（装配式）、钢混组合梁、钢筋混凝土板（整体式）、现浇混凝土箱梁和节段施工梁桥。本文以现浇混凝土箱梁为例介绍OBM的使用方法。主要包括上部结构现浇箱梁的创建、下部结构参数化桥墩的创建及支座的布置。

    在创建桥梁前首先可以将路线、超高及地形参考到模型中，使用参考功能的优点是设计中当路线和地形等参数发生变化时模型可以自动更新。

    图1路线和地形

    在主页选项卡下桥梁设置面板中添加桥梁的信息，包括桥梁的名称，一般以施工方法分类，如现浇混凝土箱梁，每一联的名称默认从unit1开始。设置好后选择桥梁的平面线形确认。

    图2添加桥梁

    然后进行布跨线即桥墩中心线的创建，参数中“斜交角”控制桥梁的走向，正交桥梁斜交角默认为0°。“长度”为模型中桥墩中心线的长度。桥梁的分跨可以通过“跨径距离”、“起点桩号”、“终点桩号”和布跨线数来控制，对于不等跨的连续梁，可以设置先一个跨径，然后在后面的表格中进行修改，如把中跨改为42m。

    图3桥梁布跨线

    一、上部结构现浇箱梁创建

    OBM为上部结构箱梁的创建提供了一些常用的模板，通过这些模板可以很方便的确定主梁的形状和尺寸，模板主要有板式截面、多箱式截面（四箱）、参数化节段箱梁（单箱）、AASHTO美国国家公路运输协会标准的悬臂法施工截面（单箱）和逐孔施工截面（单箱）。

    模板中已经确定了截面上各点的约束关系，有水平、垂直、坡度、偏移、角度和距离，利用这些约束建立了workpoint与各点及点与点之间的关系。通过对这些约束赋值来调整截面的尺寸，还可以对约束的值添加变量，调整变量值实现截面的参数化。

    图4箱梁截面模板

    对于模板库中没有的截面形式，可以自行创建。利用microstation的绘图功能打开精确绘图绘制截面的轮廓，或者将已有的图形直接复制过来。模板创建成功后在点详图里设置各点之间的约束关系和变量名称。然后还要设置关键点的位置，有左上、右上、左下和右下四个点，分别对应箱梁截面的顶板最大悬臂端点和底板左右两点，自定义模板一般左下和右下会捕捉到顶板下缘点，所以需要手动调整为底板左右两点。桥墩墩顶的位置便是以左下和右下两关键点确定的。

    图5自定义截面

    模板确定好后通过主页选项卡的放置桥面板创建上部结构，根据伸缩缝的长度设置起始桩号偏移值和终点桩号偏移值，选择布跨线完成一联箱梁的创建。对于等截面箱梁，其顶板、底板和腹板在支点处有加厚，截面倒角也有变化，对于变截面梁，其主梁高度和顶底板的宽度也会发生变化，所以还需对箱梁截面进行参数化调整，在箱梁属性里变量约束处点击“选择以编辑”打开实体约束定义。

    图6放置桥面板

    在实体约束定义里可以对之前截面模板中创建的参数进行赋值，截面尺寸变化的位置通过到布跨线的距离确定，数值变化的类型有线性、抛物线和圆曲线，将每个参数都设置好以后完成上部结构的创建。

    图7实体约束定义

    二、下部结构创建

    OBM为下部结构的桥墩桥台也提供了一系列常用的模板，桥墩有单柱式、双柱式、多柱式和桩柱一体式等多种，桥台有结构较简单的轻型桥台。在模板中可以对桥墩的盖梁、挡块、墩柱、系梁、承台和桩的类型及尺寸等参数进行详细设置。

    图8桥墩模型

    上述的墩台模板在创建下部结构时虽然很方便，但是其模板构造类型在国内较少使用，进行下部结构设计时需要自建模板。为此OBM提供了参数化cell建模功能。

    OBM创建实体的方法有拉伸（通过线性拉伸构造轮廓元素创建实体）、沿此对象拉伸构造（通过沿路径拉伸构造轮廓元素创建实体）、增厚（通过增厚现有曲面来创建实体）、旋转构造（通过绕轴旋转构造轮廓来创建实体）。一般的桥墩可以通过上述几种方法的组合来实现。

    建立桥墩模型时应首先确定参考坐标轴，坐标轴需要自己创建，可以作三条通过原点且相互垂直的直线，类型定义为构造，为了与后续建模的线条区别，可将坐标轴直线单独定义图层设置颜色。

    图9坐标轴创建

    坐标轴创建完成后还需对其进行约束，即固定其在空间的位置，以便后续建模时线条以其为参照。OBM提供了强大的约束功能，可使用二维约束中的“固定的”命令将线条约束到空间指定位置。另外的自动约束（自动向元素应用一组几何约束）、平行（将两个线性实体约束为相互平行）、垂直（将两个线性实体约束为相互垂直）、一致（约束两个实体以共用同一位置）、相切（将两个实体约束为相切）、同心（约束两段弧以共用同一圆心）和等于（将两个实体约束为同一长度）都会在后续的建模中使用。

    图10二维约束

    除了二维约束外，OBM还有三维约束包括平行、垂直、一致、相切、固定的、同心、三维尺寸标注（将两个实体约束到设定的距离）、操作三维约束（操作几何图形以测试系统的约束行为）和三维角度（将两个面设定到一个角度）。这些约束为模型提供了强大的三维绘图能力。

    图11三维约束

    利用二维和三维的约束确定好模型的空间位置后，就可以通过尺寸标注来实现模型的参数化，使用fx定义本地变量，各个变量之间可以相互独立，也可以通过公式相关联。

    图12定义约束变量

    利用上述的二维约束、三维约束及尺寸标注功能，依次创建墩柱、系梁、承台和桩基，合理的定义约束实现桥墩的参数化。

    图13参数化桥墩模型

    在实体选项卡内，OBM还提供了强大的特征命令，有剪切、圆角、倒角、孔、突出、壳体、延展边界、压印、渐变面和自旋面。这些命令大大的提高了模型的创建的效率。如在墩身和系梁处的圆倒角可以直接使用圆角命令生成。

    图14桥墩模型

    桥墩模型创建完成如果直接使用，那在后续统计工程量时会将桥墩作为一个整体，所以还需使用AssignTags功能对其添加标签，以区分桥墩的各个部分墩身、系梁、承台和桩基等。此外还可以使用VariableMappingVariables即参数映射功能将建模时自定义的本地参数与OBM的系统参数关联起来。这两个功能属于参数化单元（ParametricCell）选项卡，在最新的英文版中添加了此功能，而中文版中尚未更新。

    图15添加标签及参数关联

    自定义桥墩创建完成后，将dgn文件后缀改为cel后放到ProgramData内指定文件夹就可以载入到软件中。点击放置自定义桥墩，在模板里选择相应的自定义模型，对墩身与布跨线角度、缩放比例、水平偏移、竖直偏移、与布跨线偏移、盖梁长度自动调整等参数及材质与建造顺序进行设置后，放置到相应的布跨线上。

    图16放置自定义桥墩

    桥墩默认放置到主梁截面左下与右下关键点所确定的连线上，在后续设置了支座后，桥墩的位置可以根据支座的高度自动调整。此外，由于是参数化建模，可以对各个桥墩的细部尺寸及基础埋深等参数进行设置，这样桥墩高程也就随着路线的变化而变化。

    图17桥墩参数设置

    三、支座系统创建

    支座系统一般由支座、支座垫石和调平块组成，可以对这三部分分别进行设置，包括支座系统横桥向和纵桥向的位置，支座的形状（圆形、矩形和自定义），支座、支座垫石和调平块的方向和尺寸等。

    图18支座系统参数设置

    支座布置时还应注意支座横向位置是以主梁底板中点为中心向两侧偏移的，对于路线中心不在截面中心的桥梁，支座的位置还应根据底板尺寸进行调整。另外由于桥梁纵横坡的存在，支座系统在两侧的支座与垫石参数一般并不相同，而现有的OBM版本暂时不支持对每个支座进行单独调整。

    图19全桥模型

    总结：

    OBM提供了参数化的上部结构和下部结构模板，可以实现桥梁的快速化参数化精细化建模。对于更复杂的结构形式，还可以自定义创建模板，通过其强大的功能模块实现各种形体的创建。此外，在OBM完成模型创建后还可以直接导入RM进行结构分析，其结构自动离散为单元，支座转化为约束。OpenBridge是一款以正向设计开发的桥梁BIM软件，这种思想体现在软件的各个功能里，随着使用的深入体会的会更加清晰。

    致谢：本模型系南京李家凹上下匝道桥主桥1-9联桥梁工程，感谢南京交通建设项目管理有限责任公司提供的支持。

    Revit中文网作为国内知名BIM软件培训交流平台,几十万Revit软件爱好者和你一起学习Revit，不仅仅为广大用户提供相关BIM软件下载与相关行业资讯，同时也有部分网络培训与在线培训，欢迎广大用户咨询。

    网校包含各类BIM课程320余套，各类学习资源270余种，是目前国内BIM类网校中课程最有深度、涵盖性最广、资源最为齐全的网校。网校课程包含Revit、Dynamo、Lumion、Navisworks、Civil 3D等几十种BIM相关软件的教学课程，专业涵盖土建、机电、装饰、市政、后期、开发等多个领域。

    需要更多BIM考试教程或BIM视频教程，可以咨询客服获得更多免费Revit教学视频。

l  BIM培训网校课程目录

l  Revit零基础培训教程

l  BIM项目实战训练营

BIM技术是未来的趋势，学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋，欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭（http://www.wanbim.com），一起共同探讨学习BIM技术，了解BIM应用！