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采用数字双解进行热那亚桥梁重建是经济有效的

Italferr S.P.A,Polcyvera高架桥重建项目中的首席设计师采用了使用3D BIM进行了计算设计的数字双重解决方案,自动化设计过程,加速设计决策,降低了设计成本,并改善了团队之间的协调和协作。

纵览意大利的新波尔切维拉高架桥。

Morandi Bridge或Polcyvera高架桥,建于意大利热那亚热那亚的Polcevera河上,距离A10高速公路有1,182米,与意大利连接。2018年这座高架桥的260米甲板部分的悲惨崩溃造成43人,必然需要重建四车道桥。Polcyvera高架桥的拆迁和重建活动(现在也称为吉奥诺瓦圣乔治高架桥)于2020年8月竣工,8月5日通车。这座桥是连接热那亚和其他欧洲运输走廊的关键纽带。

为什么有必要重建波切维拉高架桥?

Polcyvera高架桥是热那亚和意大利利古里亚地区的重要交通网络的基本特征。它是米兰 - 都灵 - 热那亚工业三角形南角的一部分,这是一个重要的经济中心。该地区这一高架桥的致命崩溃导致该地区严重经济损失,包括三条铁路路线的闭合,从而增加了120公里的常规通勤者的道路旅程。为了恢复正常,意大利交通部决定有必要在紧张的时间表上重建高架度并恢复交通流量。Italferr S.P.A.,意大利国家铁路集团(Ferrovie Dello Stato Italiane)的一部分由Pergenova Consortium公司(负责的设计和建造高架桥的集团)选择,以设计强大的替代波尔科人高架桥。

重建的挑战

大桥的重建面临着各种挑战,包括地形复杂,被四条城市道路、住宅区、一条铁路线和桥下的河流所包围。此外,该项目的设计必须在三个月内完成,这是一个挑战,这是一个如此规模和复杂的项目,在这么小的窗口。该项目还必须遵守新的意大利安全标准,包括入口和连接处的曲率半径,以及甲板的横截面。

Polcyvera高架桥的创新设计

由Renzo Piano设计的重建的Polcyvera高架桥 - 设计伦敦碎片的人 - 包括共有六条双线车道和两条额外的应急车道。重建的成本为2.02亿欧元(239.9百万美元)。桥梁由18个椭圆钢筋混凝土墩支撑。连续金属梁的总跨度为1,067米,具有不同长度的钢混凝土跨度,如下所述:

  • 每个50米的14个梁
  • 三个100米的梁
  • 一个41米跨度用于波尔佩拉高架桥,即将到来的西肩
  • 一个26米跨度接近东肩
  • 110米坡度有三个跨度
代表桥面和桥墩的波切维拉高架桥的BIM设计元素

数码双环境中的优化设计

利益相关者参与进来:

  • 客户:交通运输部
  • 设计师/建筑师:Italferr S.p.A, Renzo Piano
  • 承包商:PerGenova财团,Fincantieri Infrastructure和Webuild(前身为Salini Impregilo)的合资企业
  • 顾问:意大利船级社咨询

用数字双面解决方案优化设计过程

Italferr S.p.A使用配备激光雷达扫描仪的无人机对高架桥建筑工地进行了初步调查。点云数据辅以正射影像,创建了建筑工地的数字地形模型(dtm)。实地调查的数据三角测量,以及数字地形模型,有助于开发出地表的3D模型。通过对单个部件进行参数化建模,建立了部件的三维信息模型,实现了部件的精确装配。为了确定所需建筑材料的确切体积,团队使用LumenRT可视化过程,从而加快施工活动。3D模型是动态的,因此它能够自动适应和更新设计团队或咨询组织的任何更改。此外,项目团队为使用的整个基础设施创建了设计Microstation,OpenToads和OpenBuilding Designer,这为项目团队提供了更高质量的设计质量,而不是用2D地图生产的。

来自3D模型的可用信息用于计算BIM模型,使团队能够创建4D脚本,包括尺寸(长度,表面积,音量),工作故障结构(WBS)识别码和建筑材料。使用Synchro,Italferr自动化并优化了先前手动完成的4D脚本进程。通过自动化流程,设计团队能够进行实时几何和尺寸检查,确保对象和组件的准确定位,同时缩短设计时间并为冲突检测和管理提供附加值。

此外,由于项目涉及多个涉众,协作和协调是必要的。在这种情况下,设计团队使用了Bentley系统的ProjectWise,它为他们提供了一个开放的连接数据环境(CDE),帮助他们管理跨项目团队的多学科数据和信息流。利用ProjectWise,通过CDE的协作使设计过程更加高效,并改进了决策。利用Bentley的BIM方法,创建了一个高架桥的数字孪生模型,以简化整个项目生命周期的信息工作流。单一的联邦数字孪生模型确保了单一的真相来源,同时也改进了冲突检测,并纳入了新的安全标准,以确保项目时间表得到维持。在Digital Twin环境中使用4D可视化使设计师能够加快设计决策,降低设计成本,改善团队之间的协调,并提高准确性。

先进的基础设施

新的桥梁结构包括最新的技术进步,包括:

  • 太阳能光伏板沿着桥,
  • 机器人自动化系统为了基础设施的维护和控制,
  • 传感器(即速度计,应变计,加速度计,倾角计和探测器的差分位移和关节的扩展)通过监测磨损的生理现象,以及预测性维持
  • 除湿系统限制腐蚀损伤,同时防止形成盐凝结。

这些额外的特点是提高结构的美学,最大化耐用性,提高能效,确保道路交通的安全性。

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