一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法技术

本发明专利技术涉及桥梁施工技术领域，具体是一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，包括以下步骤：1)：钢桁梁桥BIM模型杆件族文件制作；2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；3)：支架BIM模型族文件制作；4)：龙门吊BIM模型族文件制作；5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；6)：支架BIM模型项目文件制作；7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；9)：研究方案可行性，优化方案；10)：导出场景动画，进行交底。本发明专利技术能把抽象的、复杂的钢桁梁桥支架法拼装施工过程以三维模型动画形式模拟出来进行方案研究和技术交流，制定出最佳的施工方案，使施工人员直观地了解施工对象、步骤和要求。

A BIM-based simulation method for steel truss girder bracket assembling construction

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法
本专利技术涉及桥梁施工
，具体是一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法。
技术介绍
在跨越既有公路的钢桁梁桥梁工程施工中，采用支架法原位拼装工艺的优点是安全风险小、质量容易控制，施工简便、成本低、工期短，因此在工程实践中常被使用。所述的钢桁梁支架法原位拼装工艺是指在桥梁一端或两端设置临时拼装场地，在钢桁梁桥位置搭设临时拼装支架及龙门吊走行轨道支架，支架一般为门式支架，以便保证既有公路的通行需要，在临时拼装场地存放或拼装的杆件通过龙门吊吊运至安装位置。所述的钢桁梁支架法原位拼装工艺的关键技术是拼装过程方案的制定。方案制定过程中，传统的做法是工程技术人员在二维图纸的条件下完成的，由于对钢桁梁桥的实物结构没有直观的认识，对安装过程没有形象的了解而容易出现偏差，可能会影响安装施工的安全、质量和进度。随着BIM技术的出现，虚拟现实技术及计算机仿真等技术不断得到推广应用。工程技术人员使用计算机软件对装配式桥梁工程吊装方案模拟成为可能。现有的对装配式桥梁工程吊装方案模拟方法中，针对钢桁梁桥支架法拼装施工模拟方法的较少。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，包括以下步骤：步骤1)：钢桁梁桥BIM模型杆件族文件制作；步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；步骤3)：支架BIM模型族文件制作；步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；步骤6)：支架BIM模型项目文件制作；步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；步骤9)：研究方案可行性，优化方案；步骤10)：导出场景动画，进行交底。作为本专利技术进一步的方案：所述步骤1)的具体方法为：依据施工图纸，利用Revit软件建立钢桁梁各杆件的族文件，杆件族文件包括杆件零件族文件和杆件整体族文件。作为本专利技术再进一步的方案：所述杆件整体族由杆件零件族作为载入族制作而成，杆件整体族载入Revit项目文件，这样做的优点是，方便制作动画时进行选择；杆件零件族包含零件的技术参数信息，通过建立参照面或参照线，并使用对齐命令将三维模型进行技术参数关联，实现模型信息化和参数化作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤2)的具体方法为：根据施工图纸，在Revit中制作钢桁梁桥的桥墩BIM族模型。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤3)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作钢桁梁拼装支架零件族、拼装支架整体族，以及龙门吊轨道支架的零件族和整体族。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤4)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作吊装用龙门吊BIM模型杆件族文件，然后制作龙门吊整体族文件。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤5)的具体方法为：在Revit中建立钢桁梁桥BIM模型的项目文件：步骤5-1)：根据施工图纸建立钢桁梁桥的标高和轴网体系，并另存为样本文件，此样板文件的轴网和标高用于统一相关项目文件中图元的空间参照关系；步骤5-2)：打开步骤5-1)制作的样板文件，另存为“钢桁梁桥项目文件.rvt”；步骤5-3)：载入步骤1)制作的钢桁梁杆件整体族，按照施工图纸的要求，在轴网体系中搭建钢桁梁模型；步骤5-4)：制作完成，导出为“钢桁梁桥项目文件.nwc”。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤6)包括以下步骤：步骤6-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.rvt”；步骤6-2)：在钢桁梁拼装支架模型项目文件中载人步骤3)：制作的支架杆件整体族模型，并按照施工图纸规定的位置搭建支架项目模型；步骤6-3)：制作完成，导出为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.nwc”。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤7)包括以下步骤：步骤7-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.rvt”；步骤7-2)：在钢桁梁拼装龙门吊项目文件中载人步骤4)制作的龙门吊整体族文件；步骤7-3)：按照施工图纸规定位置，在钢桁梁拼装龙门吊BIM项目文件创建龙门吊整体族实例；步骤7-4)：制作完成后，导出生成“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.nwc”。作为本专利技术再进一步的方案：所述步骤8)的具体方法包括以下步骤：步骤8-1)：创建NavisworksManage文件：在NavisworksManage中，选择“常用”工具栏，点击“附加”命令，附加上述步骤5-4)、6-3)、7-4)生成的“*.nwc”文件，将上述项目文件附加到NavisworksManage，点击“应用程序按钮”中保存按钮，保存成“钢桁梁支架法拼装施工模拟.nwf”文件；步骤8-2)：创建选择集文件夹：在“集合”中新建文件夹，并定义文件夹名称，如龙门吊集、下弦杆集、斜杆集、上弦杆集、板单元集等，以便于分类管理不同的选择集；步骤8-3)：创建选择集：在NavisworksManage中，针对拼装对象，应用选择树、选择命令或查找项目等方式，进行分类选择，并“保存选择”为选择集。对每一选择集命名，并拖放至相应的选择集文件夹中；步骤8-4)：添加基本场景：步骤8-4-1)：场景规划由于钢桁梁组成的杆件较多，如果在一个场景中模拟全部杆件吊装动作，将导致在动画输出时生成的动画文件太大，或者生成的动画图片太多；步骤8-4-2)：确定基本场景组成基本场景组成元素，包括一个相机动画、若干个动画集；步骤8-4-3)：添加基本场景打开Animator工具栏，点击“添加场景”，然后修改“场景1”，以重新命名场景名称为“场景0-jiben”；步骤8-5)：基本场景动画制作：基本场景动画制作将实现建立基本场景组件、隐藏钢桁梁模型，模拟钢桁梁吊装前的状态，也就是，场景中显示除钢桁梁以外的拼装支架、龙门吊、场地等模型；步骤8-5-1)：添加相机；步骤8-5-2)：添加一个包含钢桁梁所有杆件的动画集；步骤8-5-3)：修改动画集“透明度”为100％，隐藏所有钢桁梁杆件；步骤8-5-4)：添加“龙门吊总装”动画集；步骤8-5-5)：添加“龙门吊主吊具”动画集；步骤8-5-6)：分别添加龙门吊主吊各段钢丝绳动画集；步骤8-5-7)：分别添加龙门吊主吊吊绳动画集；步骤8-5-8)：添加“龙门吊副吊具”动画集；步骤8-5-9)：分别添加龙门吊副吊各段钢丝绳动画集；步骤8-5-10)：分别添加龙门吊副吊吊绳动画集；步骤8-6)：复制基本场景：基本场景组成中的相机、动画集制作完成后，在Animator工具栏中，选中“场景0-jiben”，点击右键，选择复制。右键点击“场景0-jiben”，出现的对话框中选择“粘贴”，创建“场景0-jiben”副本，修改其副本名称为“场景1-E0zuo”。“场景1-E0zuo”用于模拟“左侧E0节点”的吊装；步骤8-7)：钢桁梁杆件左侧E0节点吊装模拟动画制作：步骤8-7-1)：建立钢桁梁杆件“左E0节点”动画集；步骤8-7-2)：将“E0jdzuo”动画集移动到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：钢桁梁桥BIM模型族文件制作；步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；步骤3)：支架BIM模型族文件制作；步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；步骤6)：支架BIM模型项目文件制作；步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；步骤9)：研究方案可行性，优化方案；步骤10)：导出场景动画，进行交底。

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：钢桁梁桥BIM模型族文件制作；步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；步骤3)：支架BIM模型族文件制作；步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；步骤6)：支架BIM模型项目文件制作；步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；步骤9)：研究方案可行性，优化方案；步骤10)：导出场景动画，进行交底。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤1)的具体方法为：依据施工图纸，利用Revit建立钢桁梁各杆件的族文件，族文件包括杆件零件族文件和杆件整体族文件。3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述杆件整体族由杆件零件族作为载入族制作而成，杆件整体族载入Revit项目文件；杆件零件族包含零件的技术参数信息，通过建立参照面或参照线，并使用对齐命令将三维模型进行技术参数关联，实现模型信息化和参数化。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤2)的具体方法为：根据施工图纸，在Revit中制作钢桁梁桥的桥墩BIM族模型。5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤3)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作钢桁梁拼装的支架零件族、拼装的支架整体族，以及龙门吊轨道支架的零件族和整体族。6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤4)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作吊装用龙门吊BIM模型杆件族文件，然后制作龙门吊整体族文件。7.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤5)的具体方法为：在Revit中建立钢桁梁桥BIM模型的项目文件：步骤5-1)：根据施工图纸建立钢桁梁桥的标高和轴网体系，并另存为样本文件，此样板...

【专利技术属性】
技术研发人员：公彦良，赵东建，何旭东，谭政，刘园园，
申请(专利权)人：中铁十六局集团第四工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11