一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法及系统，包括制定吊装方案；通过Revit建立施工现场的工况模型；通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装插件，通过模拟吊装插件对吊装模型中的组件进行运动副装配；计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程模拟；通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程。本发明专利技术仅通过Revit软件即可实现预制构件的模拟吊装过程，能够优化构件拆分方案和塔式起重机选型，操作简单，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法及系统
本专利技术涉及装配式建筑施工
,具体地说是一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法及系统。
技术介绍
自2016年住建部提出“一体两翼”(“一体”指建筑体系的完善、成熟和可复制、可推广；“两翼”指以工程总承包模式承建装配式建筑和基于BIM技术的一体化设计)协同发展装配式建筑新思路以来，装配式建筑的发展已经开创了新局面，在建筑行业占比不断增大。装配式建筑工程施工人员在预制构件吊装时，仅仅依据预制构件CAD详图制定吊装方案进行现场装配，存在因塔式起重机选型和预制构件拆分不合理导致的返工严重、延误工期、建造效率低下等诸多问题。随着虚拟现实技术及计算机仿真等技术的推广应用，使利用计算机软件对装配式建筑工程吊装方案模拟成为可能。建筑工程领域中的模拟吊装系统均集中在现浇结构，且不具备分析起重机选型和拆分构件是否匹配的功能。现有的对吊装的模拟需要借助计算机辅助制造平台完成模拟吊装过程，软件平台多，操作繁琐，工作效率低。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法及系统，利用Revit一个软件即可实现预制构件模拟吊装的整个过程，操作简单，工作效率高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法，包括以下步骤：制定吊装方案；通过Revit建立施工现场的工况模型；通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装插件，对吊装模型中的组件进行运动副装配；计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程的模拟；通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程。进一步地，在所述通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程之后，还包括对塔式起重机吊装安全性分析的步骤。进一步地，所述对塔式起重机吊装安全性分析的具体过程为：建立吊具模型，获取吊具材质参数，确定吊具与感应器的连接方式；建立构件模型，获取构件重量，计算吊具和构件的重量，获取吊装过程中吊钩的最大荷载；分析吊钩最大荷载和许用荷载，判断塔式起重机吊装过程的安全性。进一步地，在对吊装过程的模拟中还包括设置预警干涉参数信息，在超过预警干涉参数信息时，进行预警停止操作。进一步地，所述预警干涉参数信息包括碰撞参数和叠合板吨位参数。进一步地，所述通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程的实现过程为：获取模拟吊装的位置；将获取的位置与预设吊装位置进行比较，查看两者是否一致；若是，则按照吊装方案中预设吊装位置进行吊装；若否，则调整三维吊装模型中塔吊和预制构件的参数信息，对调整后的模拟吊装位置进行重新获取和比较，直至模拟吊装位置与预设吊装位置一致，按照吊装方案中预设吊装位置进行吊装。一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装系统，包括文本编辑模块，用于制定吊装方案；工况建模模块，通过Revit建立施工现场的工况模型；三维吊装建模模块，通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装单元，对吊装模型中的组件进行运动副装配；计算模块，用于计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程的模拟；吊装展示模块，通过模拟吊装单元展现模拟吊装过程。进一步地，所述系统还包括安全性分析模块，所述安全性分析模块用于获取吊装过程中吊钩的最大荷载，将最大荷载与许用荷载进行比较，判断塔式起重机吊装的安全性。进一步地，所述计算模块还包括报警单元，所述报警单元设置预警干涉参数信息，在超过预警干涉参数信息时，进行预警停止操作。进一步地，所述吊装展示模块包括：获取单元，用于获取模拟吊装的位置；比对单元，用于将获取的位置与预设吊装位置进行比较，查看两者是否一致；第一操作单元，用于按照吊装方案中预设吊装位置进行吊装；第二操作单元，用于调整三维吊装模型中塔吊和预制构件的参数信息，对调整后的模拟吊装位置进行重新获取和比较，直至模拟吊装位置与预设吊装位置一致，按照吊装方案中预设吊装位置进行吊装；在获取的位置与预设吊装位置一致时，调用所述第一操作单元；在获取的位置与预设吊装位置不一致时，调用所述第二操作单元。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：1、利用Revit软件创建预制构件的三维吊装模型，通过在Revit中添加模拟吊装插件，进行吊装过程的模拟，仅通过Revit软件即可实现预制构件的模拟吊装过程，操作简单，提高工作效率。2、在模拟吊装的过程中，添加预警干涉功能，通过获取碰撞参数、叠合板吨位等参数信息，对超过设定阈值的情况进行预警停止，保证施工过程的安全性和模拟过程的可靠性。3、获取模拟吊装的位置，并与预设吊装位置进行比较，保证三维吊装模拟中塔吊各部分的参数与预设方案的一致性，若不一致，进一步优化构件拆分方案和塔式起重机选型，确保模拟吊装过程的准确和可靠性。4、根据整个吊装过程中吊钩能够承受的最大荷载，对塔式起重机吊装安全性进行分析，确保吊装过程的顺序进行。附图说明图1是本专利技术方法的流程示意图；图2是本专利技术方法中展现模拟吊装过程的流程示意图；图3是本专利技术方法中对塔式起重机吊装进行安全性分析的流程示意图；图4是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本专利技术省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本专利技术。如图1所示，本专利技术的一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法，包括以下步骤：S1，制定吊装方案；S2，通过Revit建立施工现场的工况模型；S3，通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装插件，通过模拟吊装插件对吊装模型中的组件进行运动副装配；S4，计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程的模拟；S5，通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程。在上述实施例的基础上，在步骤S5之后，还包括步骤S6，对吊具安全性分析。步骤S1中，制定的吊装方案包括吊装形式的选择、塔吊型号的初选、塔吊的位置等。步骤S2中，通过查看装配式建筑施工现场现有建筑物的设计图纸以及现场测量，掌握详细的现场工况数据资料，在Revit软件中绘制在建工程周围的各种场景，包括活动板房、周围建筑、塔吊等视景，将这些工况模型按照1:1的比例在软件模型中体现。步骤S3中，通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，为了精确地模拟吊装过程，在Revit中添加模拟吊装插件，在建立工况模型的基础上设置各种动画路径、施工现场以及预制构件、塔吊及吊具结构性能参数，进行模拟吊装施工。在建模过程中所用的塔吊旋转半径、承载吨位、大臂长度和预制构件的尺寸需要与实际吻合，例如预制桁架叠合板中混凝土本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法，其特征是：包括以下步骤：制定吊装方案；通过Revit建立施工现场的工况模型；通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装插件，对吊装模型中的组件进行运动副装配；计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程的模拟；通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的装配式建筑预制构件模拟吊装方法，其特征是：包括以下步骤：制定吊装方案；通过Revit建立施工现场的工况模型；通过Revit在工况模型的基础上创建预制构件的三维吊装模型，在Revit中添加模拟吊装插件，对吊装模型中的组件进行运动副装配；计算三维吊装模型中塔吊运动参数和预制构件的属性信息，进行吊装过程的模拟；通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在所述通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程之后，还包括对塔式起重机吊装安全性分析的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征是：所述对塔式起重机吊装安全性分析的具体过程为：建立吊具模型，获取吊具材质参数，确定吊具与感应器的连接方式；建立构件模型，获取构件重量，计算吊具和构件的重量，获取吊装过程中吊钩的最大荷载；分析吊钩最大荷载和许用荷载，判断塔式起重机吊装过程的安全性。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：在对吊装过程的模拟中还包括设置预警干涉参数信息，在超过预警干涉参数信息时，进行预警停止操作。5.根据权利要求4所述的方法，其特征是：所述预警干涉参数信息包括碰撞参数和叠合板吨位参数。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述通过模拟吊装插件展现模拟吊装过程的实现过程为：获取模拟吊装的位置；将获取的位置与预设吊装位置进行比较，查看两者是否一致；若是，则按照吊装方案中预设吊装位置进行吊装；若否，则调整三维吊装模型中塔吊和预制构件的参数信息，对调整后的模拟吊装位置进行重新获取和比较，直至模拟吊装位置与预...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁萌萌，韩金涛，么传杰，陈庆鹏，范海洋，王国鑫，
申请(专利权)人：山东住工装配建筑有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37