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Dynamo實現TBM隧道通用管片排布及其BIM“正向設計”的嘗試
這次的內容是在上一篇相關博文的基礎上做的完善和改進
上一篇博文中Dynamo建立的隧道管片排布是用直角梯形（單面楔形）的通用管片環
而且只是建了一個簡陋的帶封頂快缺口和楔形角度參數驅動的圓環示意
這次的內容是等腰梯形（也叫雙面楔形）的通用管片環
兩者的差別見下圖：
雙面楔形的通用管環較為常見，所以這次根據這種雙面楔形的管環建立了參數化的revit族
橫向螺栓孔、注漿孔等等細部結構沒有做，縱向螺栓孔也僅僅做了個示意
只是為了可以直觀看到不同縱向螺栓孔數量對管環設計的影響
沒有深化revit族，主要是因為我的建族水平一般（其實很差，只是不愿意承認），其次，在管片排布的設計中也不需要這樣的精細程度
在這個雙面楔形通用管環族的基礎上，通過Dynamo可視化編程實現TBM隧道沿空間隧道中心線計算并控制管片的排布
我用Dynamo實現TBM隧道的排布，不是為了建模而建模
而是要實現“正向設計”做的嘗試
和其他大部分博文的內容一樣，我希望的是能通過參數化實現各類工程的“正向設計”
“正向設計”應該是相對現在很多人用BIM方面的各種軟件來“翻模”而言的
很多時候，許多人和單位用BIM軟件做的都是在“翻模”
把傳統的二維圖紙“翻譯”成三維模型
但是這個模型實際上沒有太多用處，除了。。。。。。
那我做的這些內容就不是“翻模”了嗎？其實也算是翻模吧
因為“正向設計”沒有實現之前，BIM都沒有什么跨越性的意義
但是我自認為我“翻模”的內容，相對有通用性一些，可以實現一部分的輔助“正向設計”
對實現“正向設計”是有一些推動作用的，至少能幫助設計師和建造師們對工程項目有更直觀的認識
可以通過參數的微調，看到關鍵結構的尺寸變化，以及這些結構尺寸變化對整個模型產生的影響
在TBM隧道中，通用管片的寬度和楔形量對隧道的走向有著非常重要的影響
這種影響在沒有BIM之前，或者說沒有實現三維參數化之前，很難直觀的感受到差異
但是在BIM的思維模式下，通過參數化和可視化編程就可以很便捷和快速，并且非常明顯的感受到不同關鍵參數對項目的產生的實際影響是什么，這點我覺得對“正向設計”來說，非常重要！
在翻閱了一定量的文獻后，我發現很多專業人士都對管片的排布做了大量的研究和編程
雖然每個人的編程手段不一樣，但是總體的思路都是差不多的
我和多篇文獻的作者在思路上殊途同歸
很多作者的數學功底非常好，是用大量的數學運算來得到結果
我的數學水平一般（其實也很差，同樣也只是不愿意承認），所以我只能通過Dynamo用圖形轉換的方式，間接得到我要的結果
我個人覺得，很多作者的文獻中提到了大量的運算之后的結果，能提供數據，但是不能看到圖形
所以實際上并不直觀，或者說，有些計算得到數據是否正確的，是否是合理的，作者自己可能都不清楚，或者不確定
我這里不是說文獻的作者的觀點或者方法有問題，我只是想表達，早期的技術手段，數據和圖形是脫鉤的，沒有關聯，無法讓數據和圖形有機統一起來，就很抽象，不便于理解和分析問題。甚至可能會存在不易察覺的小問題或者小偏差
有過編程經驗的人，都應該有感受，在程序沒有運行之前，沒有看到運行結果之前，都不敢保證自己的程序是否一定正確無誤，都會有些小細節沒有考慮到，而產生意想不到的結果，都需要不斷的debug
我用Dynamo做管片排布，我很多時候都覺得我的編程思路沒有問題，確總是得不到正確的結果
其實問題除了在編程思路上以外，很多參數的選取和變換都和revit的族是休戚與共的
建revit的族參數，沒有考慮Dynamo編程思路，是找死
Dynamo編程思路，不考慮revit中的族參數，那是等死
當然，上面這段話簡直就是廢話，我也承認
說廢話的目的，是為了說明：1、編程的活真不好干；2、數據和圖形沒有關聯起來，數據錯了都很難發現；3、BIM和可視化編程可以讓數據和圖形變得有“生命力”。
然后，回到“正向設計”的話題上來
我希望能實現TBM隧道的正向設計，我的想法是這樣的：
1、當然是將幾公里的隧道看成一條線，由傳統平曲線和豎曲線擬合而成的空間曲線；
2、上述的隧道中心線很容易在CIVIL 3D這類的軟件上，根據不同設計階段的需要和勘察數據不斷完善的基礎上隨意設計、調整、修改，最后提取；
3、在可研等前期設計階段，在Revit中，建立一個環狀的族，能沿著線路擺放就可以了，讓別人知道，你是設計由管環構成的隧道就好，能快速表達設計意圖，能大致統計工程量即可；
4、初設階段，就要在可研的基礎上做一些深化了，這個階段，就要考慮盾構機械的類型和尺寸、管環的結構尺寸，管片的結構尺寸了，以及其他一些細部的結構形式了，需要對上述的各類尺寸進行比選，以滿足設計線路的需要；
5、施工圖階段，那就是根據已經定好的尺寸去生產預制管片了，然后就是拼裝施工了；
6、在施工的過程中，會因為地質勘察的不夠詳細，或者地質條件突變，設計線路肯定要調整啊，那調整之后，原線路的管環排布，就要廢掉重新來了，或者在施工過程，因特殊原因，盾構機的走線發生了偏移，就要糾偏了，也要重新對管環進行排布；
上述的過程，BIM都是很好的助手，借助revit和Dynamo，實現參數微調與圖元變化聯動，所見即所得，結構尺寸的比選、工程量的統計、重要數據的提取等等工作，都是同步更新的
如果只是“翻模”，在施工階段還好，基本不會有什么返工的情況
但是在設計階段，傳統設計部門根據業主或者實際情況的設計修改，“翻模”部門就要推翻前面的建模工作，重新來一遍，工作效率并沒有提高，可能還是對效率的一種阻礙
如果能實現“正向設計”，在設計階段，各種方案比選都是簡單快捷的，設計師就可以不用做簡單、繁瑣、重復的工作，把所有的精力放在方案的設計上，其他的數據信息軟件會提你處理好的，并且這個數據準確、快速，并且實時更新！
廢話說了這么多，我打字也累了，估計你們也看累了
還是上視頻和圖片吧，想說的很多，但是真要寫的時候，又不知道該寫些什么
哎~年級大了，腰椎、頸椎都頂不住了！呵呵~
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