基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，包括以下步骤：步骤一、施工过程动态划分；步骤二、技术指标的确定；步骤三、基于BIM模型的技术指标提取；步骤四、建立方案参数序列的评估矩阵；步骤五、确定待优化技术指标；步骤六、方案调整及改进；步骤七、确定场地布置动态最优方案；本发明专利技术可视化建模方法使装配式建筑施工现场布置从可视性、精确度以及效率上都得到很大的改进，整个评估优化过程基于参数化BIM模型，对方案评估的技术指标进行了量化统计，程序化的数据信息分析方法更准确、可靠。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法
本专利技术涉及施工场地优化布置方法领域。更具体地说，本专利技术涉及一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法。
技术介绍
随着我国大力推广装配式混凝土建筑的工业化生产，相比于传统现浇结构，装配式建筑以预制构件的吊装为主，吊装过程精度高、关联性密切。施工现场作为施工过程中物资资源集中调配的中心，塔吊、交通道路及堆场的系统化、高效化管理决定了装配式建筑施工质量及施工效率。传统二维模式的场地布置通常基于图纸做出规划，依靠施工经验做出定性的判断，数据资源相对零散，评估缺乏一定的量化指标，场地布置不够科学，缺乏全面而集成的施工现场数据信息是其主要原因。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其基于BIM，可以科学的对数据资源进行整合，然后标准化地对施工场地进行优化；为了实现以上目的，本专利技术提供一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，包括以下步骤：步骤一、施工过程动态划分；步骤二、技术指标的确定；步骤三、基于BIM模型的技术指标统计分析；步骤四、建立方案参数序列的评估矩阵；步骤五、确定待优化技术指标；步骤六、方案调整及改进；步骤七、确定场地布置动态最优方案。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，所述步骤一、施工过程动态划分，具体为：将装配式剪力墙结构施工过程划分为若干个分项工程。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤二、技术指标的确定，具体为：确定装配式剪力墙结构的施工场地布置的技术指标包括安全性、场地利用率、成本、吊装效率、二次转运次数以及空间冲突。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤三、基于BIM模型的技术指标统计分析，具体为：在BIM模型基础上，采用应用程序接口建立数据提取模块和指标统计模块，其中，数据提取模块分阶段地提取BIM模型中的场地布置的基础信息，并且根据提取的场地布置基础信息确定各构件及设备的工程量明细表、运输道路和临时设施之间的位置关系的房间连接拓扑图；所述指标统计模块根据所述数据提取模块提取的基础信息来计算对应不同分项工程的技术指标值。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤三、所述场地布置基础信息，包括预制构件的元素ID、坐标值、几何尺寸信息，机械设备及辅助设备的规格技术参数、数量、功率，临时设施的ID、坐标、几何尺寸信息及物料存储量，场地堆放区的占地面积、占地宽度，吊装阶段的各工种匹配的人数。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤四、建立方案参数序列的评估矩阵，具体为：根据BIM模型的指标统计模块计算出的不同分项工程的技术指标值，建立各分项工程的多方案技术指标评估矩阵，并计算各方案的序列指标与参考序列的关联度。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤五、确定待优化技术指标，具体为根据对关联度的排序，分别初步确定各分项工程的最优方案排序，确定场地布置方案需优化调整的技术指标。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤六、方案调整及改进，具体为：基于应用程序接口建立BIM模型的方案优化模块，该方案优化模块根据约束条件，对序列指标与参考序列关联度较小的方案中相应的技术指标，进行方案针对性地参数化定向调整。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，所述约束条件包括施工场地边界、设施及堆场的安全性要求以及道路运输量。优选的是，所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，步骤七、确定场地布置动态最优方案，具体为：各分项工程中的各方案经方案优化模块优化调整之后，确定其评估矩阵技术指标的相对值是否收敛于规定范围内，若是，则确定为该分项工程最优方案，若不是，则重新进入步骤三、步骤四、步骤五、步骤六进行迭代计算，直到评估矩阵技术指标的相对值收敛于规定范围之内，即确定为各分项工程最优方案；直至得到所有分项工程的最优方案，并将其组合，组成施工现场布置方案最优组合。本专利技术至少包括以下有益效果：1、装配式建筑施工现场布置的BIM虚拟建造技术，结合施工进度计划表对地塔吊、堆场及道路进行了精细化的布置，通过调用装配式构件族库的族资源，进行参数化的建模，使得施工现场布置从可视性、精确度以及效率上都得到很大的改进；2、从装配式建筑吊装的施工特点出发，提出了评价场地布置方案的技术指标，提取BIM模型图元的基础数据并统计计算各技术指标值，对量化的各技术指标，建立关联度矩阵分析模型确定最优布置方案，整个评估优化过程基于参数化BIM模型，进行程序化的数据信息分析，该方法更准确、更可靠，并为进一步的施工现场布置的优化提供了有益的参考。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图1所示，本专利技术提供一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，包括：方案评估技术指标的数据提取、统计分析的数学计算模型建立；基于标准层吊装计划表的施工现场动态布置的BIM参数化模型建立方法；本实施例以装配式剪力墙混凝土结构为例，说明一种装配式混凝土建筑施工现场优化布置方法，其步骤主要包括如下：1)、施工过程动态划分：由于施工现场场地的布置通常随着项目的推进而不断调整，根据装配式剪力墙结构吊装施工的特点，将装配式剪力墙结构标准层吊装施工过程划分为若干个分项工程，此处可以为预制剪力墙、预制梁、预制叠合板、预制楼梯及阳台板、钢筋绑扎及模板工程；2)、技术指标的确定：装配式剪力墙结构的施工场地布置的技术指标主要考虑安全性、场地利用率、成本、吊装效率、二次转运次数以及空间冲突指标，安全性作为定性指标，根据现场劳动保护、消防、管线埋设及安全技术指标等从合理性、规范性上综合评定给分；施工现场利用系数考察施工现场布置方案中对土地的利用程度，施工设施占地面积与施工用地面积之比，通过施工现场BIM模型的场地信息统计计算；成本考虑人员调配、材料运输、机械设备布置及二次搬运费等，采用应用程序接口将场地BIM模型中的工程量与造价定额数据关联计算得到成本；吊装效率考虑吊装时间和吊装距离，由时间进度表、塔吊技术参数、构件(预制构件、所需材料及辅助支撑设备)起始位置及楼层高度统计分析得到；二次转运次数考虑塔吊工作半径之外材料及设备的二次搬运；空间冲突考虑现场塔吊、移动车辆及设备之间的空间位置碰撞冲突和空间安全冲突检测。3)、基于BIM模型的技术指标提取：在BIM模型基础上，采用应用程序接口建立数据提取模块和指标统计模块，其中，数据提取模块分阶段地提取BIM模型中的场地布置的基础信息(包括元素ID、坐标值及几何参数等)，并且根据提取的场地布置基础信息确定各构件及设备的工程量明细表、运输道路和临时设施之间的位置关系的房本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、施工过程动态划分；步骤二、技术指标的确定；步骤三、基于BIM模型的技术指标统计分析；步骤四、建立方案参数序列的评估矩阵；步骤五、确定待优化技术指标；步骤六、方案调整及改进；步骤七、确定场地布置动态最优方案。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、施工过程动态划分；步骤二、技术指标的确定；步骤三、基于BIM模型的技术指标统计分析；步骤四、建立方案参数序列的评估矩阵；步骤五、确定待优化技术指标；步骤六、方案调整及改进；步骤七、确定场地布置动态最优方案。2.如权利要求1所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，所述步骤一、施工过程动态划分，具体为：将装配式剪力墙结构施工过程划分为若干个分项工程。3.如权利要求1所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，步骤二、技术指标的确定，具体为：确定装配式剪力墙结构的施工场地布置的技术指标包括安全性、场地利用率、成本、吊装效率、二次转运次数以及空间冲突。4.如权利要求1所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，步骤三、基于BIM模型的技术指标统计分析，具体为：在BIM模型基础上，采用应用程序接口建立数据提取模块和指标统计模块，其中，数据提取模块分阶段地提取BIM模型中的场地布置的基础信息，并且根据提取的场地布置基础信息确定各构件及设备的工程量明细表、运输道路和临时设施之间的位置关系的房间连接拓扑图；所述指标统计模块根据所述数据提取模块提取的基础信息来计算对应不同分项工程的技术指标值。5.如权利要求4所述的基于BIM的装配式剪力墙结构吊装阶段场地优化布置方法，其特征在于，步骤三、所述场地布置基础信息，包括预制构件的元素ID、坐标值、几何尺寸信息，机械设备及辅助设备的规格技术参数、数量、功率，临时设施的ID、坐标、几何尺寸信息及物料存储量，场地堆放区的占地面...

【专利技术属性】
技术研发人员：万爱玉，段爱华，蔡波，史尧，钱光浩，汤小霞，
申请(专利权)人：中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42