科技创新与生产力2023年第44卷第8期自20世纪以来,作为全球范围内的基础设施强国,在经济发展过程中,我国所取得的成绩与得到的成就是有目共睹的,随着相关工作的持续化推进以及各地之间经济交往的日益密切,我国高速公路工程的建设与开发也进入了一个新的阶段。2015年,国务院发布了《中国制造2025》文件,这是我国第一次将工程领域的信息化建设提上了战略高度[1]。改革开放以来,相关高速公路工程项目的建设与发展工作逐步完善,各地方政府对其所管辖区内的基础设施建设也给予了一定的支持。截至2020年底,我国的高速公路总里程达到了519.81万km,道路密度达到了54.15km/km2。1基于BIM技术的复杂设计节点精细分析与碰撞检测针对高速公路项目中复杂的桥梁与隧道节点,在传统的平面结构设计中,由于其规模限制,很难将多种空间要素结合起来进行分析。当前,在复杂的节点上,设计工作量很大,很难避免出现冲突和错误。采用建筑信息模型(BuildingInformationModeling,BIM)技术进行参数设计,使节点的外形、尺寸、空间的对应关系在三维状态下得到直观的展现,消除了所有的冲突,并充分考虑了节点在施工中的可行性,从而提高了设计的质量,降低了设计的变化[2]。应用BIM协同设计技术,可以将三维模型直接引入到数值仿真软件中进行数值分析与计算,从而大大降低了重复建模的工作量,提高了设计的效率。并且根据仿真的结果,可以对模型进行优化和修正,然后将优化后的模型输入到软件中进行计算和分析,这样反复地操作,既能确保建模分析的完整性,又能保证模型的准确性。通过三维模型协同设计的应用,可以在设计阶段实现对基本结构的三维碰撞检测[3]。利用BIM软件,对工程项目各个专业进行了3次碰撞检测,发现不同的设计图纸、设计和施工过程中的交叉碰撞点(交织点),并针对这些点进行合理的分析和消除。在进行碰撞检测时,这一过程可以表示为(pos1-pos2)·length2≤(r1+r2)2(1)式中:pos1和pos2为两个节点的位置数据,二者相减表示物体2指向物体1的向量;length2为向量长度的平方。最终设计的方案中,各个结构之间应当满足关系的表达式为(PA·n)(PB·n)臆0(2)式中:P为平面上的一点;PA为从P指向A的向量;n为平面法向量。通过式(2)可以判断得出:如果两个端点都在一个平面上,那么就可以确定一条直线AB的两个端点在一个平面上;如果两个端点都在一个平面上,那么它就一定不会相交。在这个空间里,有n个目标,每一个目标都要和其他目...