一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，属于网架结构施工技术领域。本发明专利技术的步骤为：步骤1、网架结构模型优化，建立节点空间坐标数据库；步骤2、结构多角度力学性能分析对比，进行提升方案比选，确定吊点位置；步骤3、节点定位，激光发射、接受装置设置，进行杆件拼装；步骤4、提升过程仿真模拟，提升设备布置；步骤5、网架结构分区同步提升；步骤6、提升过程数据采集，精度校核、同步速率调整。本发明专利技术通过运用多种有限元软件对网架结构提升全过程进场受力分析、结构对比，能够最真实的反应结构受力特性，确定最佳施工方案，能够有效提高网架提升过程的准确性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法
本专利技术涉及网架结构施工
，更具体地说，涉及一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法。
技术介绍
随着当代科学技术水平的提高，形式多样的空间结构体系越来越多的应用于现实生活中，特别是空间网架结构的使用日趋广泛。但是随着空间网架结构跨度的不断增加，网架结构拼装、安装的精度和准确度要求也越来越高，如何在保证安全的前提下提高网架结构提升全过程的效率，是网架结构能否快速发展的重要因素。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有技术存在的缺陷与不足，本专利技术提供了一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，实现网架提升全过程同步，确保网架结构整体安装精度，保证施工过程的安全性，提高网架施工的效率。2、技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，其步骤为：步骤1、网架结构模型优化，建立节点空间坐标数据库；步骤2、结构多角度力学性能分析对比，进行提升方案比选，确定吊点位置；步骤3、节点定位，激光发射、接受装置设置，进行杆件拼装；步骤4、提升过程仿真模拟，提升设备布置；步骤5、网架结构分区同步提升；步骤6、提升过程数据采集，精度校核、同步速率调整；所述步骤1具体包括以下过程：(1)采用Tekla软件进行网架结构三维建模，根据项目网架上球种类型、形状，球节点标高不同进行设计，首先将原CAD设计图纸导入Tekla软件中，在Tekla软件中创建轴网和标高，依次绘制下弦杆、上弦杆、腹杆等杆件以及焊接球和螺栓球等三维立体几何模型并添加材料建筑信息；(2)然后在Tekla中依次建立全部结构模型，模型包括结构梁、结构柱、上弦杆、下弦杆、焊接球、螺栓球与屋面檩条等，并定义其空间属性(x，y,z)，最终将各模块拼接建立得到不同角度的钢网架三维空间视图；(3)通过对不同角度网架三维空间视图进行碰撞检查，优化杆件尺寸及球型节点连接方式，生成优化后的网架模型结构；所述步骤2具体操作如下：根据所拟定的施工方案，按照不同施工阶段，分别应用Midas/Gen和ANSYS两种有限元分析软件对所述步骤一中的优化后的网架模型提升过程各个阶段进行受力分析，对比Midas和ANSY分析被提升结构应力变形结果，同步分析结构各施工阶段的稳定性，对比分析得出的数据，找出结构的薄弱位置及薄弱点，选定支撑柱位置及是否需要设置临时支撑等，并以此来优化提升吊具和确定提升吊点的位置，选定最佳可行实施方案；所述步骤3具体操作如下：(1)借助计算机信息处理软件兼将所述步骤一中的优化后网架结构三维模型各螺栓球和焊接球等节点的空间属性依次转化为可读取的三维坐标，并上传至云端，生成云端数据库；(2)将生成的云端数据库导入paid中，借助BIM放样机器依据数据库中的坐标点依次扫描放样，确定所需安装各节点位置；(3)依据确定好的节点位置进行网架结构各杆件地面拼装，每安装完一组节点复测其坐标一次，并与云端数据库中对应点坐标进行对比，分析坐标偏差值，并人工进行调整，从而保证节点位置的准确；所述步骤4具体操作如下：按照选定的施工方案内容将已建立所述步骤一中的网架三维模型入Navisworks软件中，在Navisworks中创建各阶段提升过程的施工动画，然后将加载到微软Hololens可穿戴设备的软件中，进行MR动画演示，通过利用手势或按钮方式将所创建的动画将各阶段提升过程在眼镜中进行仿真模拟演示，从而辅助现场施工和技术交底，同时结合实际场地条件对拟提升设备及提升点进行布置；所述步骤5具体操作如下：按照拟定的提升方案，在每个提升点周边均液压提升器、计算机控制系统、传感器等一整套提升系统，在支撑柱或临时支撑上设置提升平台，安装提升吊具，然后将各液压提升器的速度及行程位移数值设定为同一数值，并且每台液压提升器上均设置一套性能参数相同的传感器，按照提升区域由计算机控制进行分阶段同时提升；所述步骤6具体操作如下：在每一阶段提升过程中，同时启动节点处的小型激光发射器，通过计算机采集地面各节点处激光接收器的接收时间，通过对计算机软件的开发，将采集的数据转换成对应的空间三维坐标，然后将得到的三维坐标与所述步骤三中的对应节点坐标进行对比，根据对比得到的偏差数值调整提升速率和频率。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术的一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，通过运用多种有限元软件对网架结构提升全过程进场受力分析、结构对比，能够最真实的反应结构受力特性，确定最佳施工方案，同时根据真实受力特性进行提升过程的数据时时采集对比，能够有效提高网架提升过程的准确性和安全性。附图说明图1是本专利技术的施工流程图。具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本专利技术进一步进行描述：实施例1本实施例的一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，其步骤为：步骤1、网架结构模型优化，建立节点空间坐标数据库；步骤2、结构多角度力学性能分析对比，进行提升方案比选，确定吊点位置；步骤3、节点定位，激光发射、接受装置设置，进行杆件拼装；步骤4、提升过程仿真模拟，提升设备布置；步骤5、网架结构分区同步提升；步骤6、提升过程数据采集，精度校核、同步速率调整；所述步骤1具体包括以下过程：(1)采用Tekla软件进行网架结构三维建模，根据项目网架上球种类型、形状，球节点标高不同进行设计，首先将原CAD设计图纸导入Tekla软件中，在Tekla软件中创建轴网和标高，依次绘制下弦杆、上弦杆、腹杆等杆件以及焊接球和螺栓球等三维立体几何模型并添加材料建筑信息；(2)然后在Tekla中依次建立全部结构模型，模型包括结构梁、结构柱、上弦杆、下弦杆、焊接球、螺栓球与屋面檩条等，并定义其空间属性(x，y,z)，最终将各模块拼接建立得到不同角度的钢网架三维空间视图；(3)通过对不同角度网架三维空间视图进行碰撞检查，优化杆件尺寸及球型节点连接方式，生成优化后的网架模型结构；所述步骤2具体操作如下：根据所拟定的施工方案，按照不同施工阶段，分别应用Midas/Gen和ANSYS两种有限元分析软件对所述步骤一中的优化后的网架模型提升过程各个阶段进行受力分析，对比Midas和ANSY分析被提升结构应力变形结果，同步分析结构各施工阶段的稳定性，对比分析得出的数据，找出结构的薄弱位置及薄弱点，选定支撑柱位置及是否需要设置临时支撑等，并以此来优化提升吊具和确定提升吊点的位置，选定最佳可行实施方案；所述步骤3具体操作如下：(1)借助计算机信息处理软件兼将所述步骤一中的优化后网架结构三维模型各螺栓球和焊接球等节点的空间属性依次转化为可读取的三维坐标，并上传至云端，生成云端数据库；(2)将生成的云端数据库导入paid中，借助BIM放样机器依据数据库中的坐标点依次扫描放样，确定所需安装各节点位置；(3)依据确定好的节点位置进行网架结构各本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，其特征在于：其步骤为：/n步骤1、网架结构模型优化，建立节点空间坐标数据库；/n步骤2、结构多角度力学性能分析对比，进行提升方案比选，确定吊点位置；/n步骤3、节点定位，激光发射、接受装置设置，进行杆件拼装；/n步骤4、提升过程仿真模拟，提升设备布置；/n步骤5、网架结构分区同步提升；/n步骤6、提升过程数据采集，精度校核、同步速率调整；/n所述步骤1具体包括以下过程：(1)采用Tekla软件进行网架结构三维建模，根据项目网架上球种类型、形状，球节点标高不同进行设计，首先将原CAD设计图纸导入Tekla软件中，在Tekla软件中创建轴网和标高，依次绘制下弦杆、上弦杆、腹杆等杆件以及焊接球和螺栓球等三维立体几何模型并添加材料建筑信息；(2)然后在Tekla中依次建立全部结构模型，模型包括结构梁、结构柱、上弦杆、下弦杆、焊接球、螺栓球与屋面檩条等，并定义其空间属性(x，y,z)，最终将各模块拼接建立得到不同角度的钢网架三维空间视图；(3)通过对不同角度网架三维空间视图进行碰撞检查，优化杆件尺寸及球型节点连接方式，生成优化后的网架模型结构；/n所述步骤2具体操作如下：根据所拟定的施工方案，按照不同施工阶段，分别应用Midas/Gen和ANSYS两种有限元分析软件对所述步骤一中的优化后的网架模型提升过程各个阶段进行受力分析，对比Midas和ANSY分析被提升结构应力变形结果，同步分析结构各施工阶段的稳定性，对比分析得出的数据，找出结构的薄弱位置及薄弱点，选定支撑柱位置及是否需要设置临时支撑等，并以此来优化提升吊具和确定提升吊点的位置，选定最佳可行实施方案；/n所述步骤3具体操作如下：(1)借助计算机信息处理软件兼将所述步骤一中的优化后网架结构三维模型各螺栓球和焊接球等节点的空间属性依次转化为可读取的三维坐标，并上传至云端，生成云端数据库；(2)将生成的云端数据库导入paid中，借助BIM放样机器依据数据库中的坐标点依次扫描放样，确定所需安装各节点位置；(3)依据确定好的节点位置进行网架结构各杆件地面拼装，每安装完一组节点复测其坐标一次，并与云端数据库中对应点坐标进行对比，分析坐标偏差值，并人工进行调整，从而保证节点位置的准确；/n所述步骤4具体操作如下：按照选定的施工方案内容将已建立所述步骤一中的网架三维模型入Navisworks软件中，在Navisworks中创建各阶段提升过程的施工动画，然后将加载到微软Hololens可穿戴设备的软件中，进行MR动画演示，通过利用手势或按钮方式将所创建的动画将各阶段提升过程在眼镜中进行仿真模拟演示，从而辅助现场施工和技术交底，同时结合实际场地条件对拟提升设备及提升点进行布置；/n所述步骤5具体操作如下：按照拟定的提升方案，在每个提升点周边均液压提升器、计算机控制系统、传感器等一整套提升系统，在支撑柱或临时支撑上设置提升平台，安装提升吊具，然后将各液压提升器的速度及行程位移数值设定为同一数值，并且每台液压提升器上均设置一套性能参数相同的传感器，按照提升区域由计算机控制进行分阶段同时提升；/n所述步骤6具体操作如下：在每一阶段提升过程中，同时启动节点处的小型激光发射器，通过计算机采集地面各节点处激光接收器的接收时间，通过对计算机软件的开发，将采集的数据转换成对应的空间三维坐标，然后将得到的三维坐标与所述步骤三中的对应节点坐标进行对比，根据对比得到的偏差数值调整提升速率和频率。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的网架结构同步提升施工方法，其特征在于：其步骤为：
步骤1、网架结构模型优化，建立节点空间坐标数据库；
步骤2、结构多角度力学性能分析对比，进行提升方案比选，确定吊点位置；
步骤3、节点定位，激光发射、接受装置设置，进行杆件拼装；
步骤4、提升过程仿真模拟，提升设备布置；
步骤5、网架结构分区同步提升；
步骤6、提升过程数据采集，精度校核、同步速率调整；
所述步骤1具体包括以下过程：(1)采用Tekla软件进行网架结构三维建模，根据项目网架上球种类型、形状，球节点标高不同进行设计，首先将原CAD设计图纸导入Tekla软件中，在Tekla软件中创建轴网和标高，依次绘制下弦杆、上弦杆、腹杆等杆件以及焊接球和螺栓球等三维立体几何模型并添加材料建筑信息；(2)然后在Tekla中依次建立全部结构模型，模型包括结构梁、结构柱、上弦杆、下弦杆、焊接球、螺栓球与屋面檩条等，并定义其空间属性(x，y,z)，最终将各模块拼接建立得到不同角度的钢网架三维空间视图；(3)通过对不同角度网架三维空间视图进行碰撞检查，优化杆件尺寸及球型节点连接方式，生成优化后的网架模型结构；
所述步骤2具体操作如下：根据所拟定的施工方案，按照不同施工阶段，分别应用Midas/Gen和ANSYS两种有限元分析软件对所述步骤一中的优化后的网架模型提升过程各个阶段进行受力分析，对比Midas和ANSY分析被提升结构应力变形结果，同步分析结构各施工阶段的稳定性，对比分析得出的数据，找出结构的薄弱位置及薄弱点，选定支撑柱位置及是否需要设置临时支撑等，并以此来优化提升吊具和确定提升吊点的位置，选定最佳可行实施方案；
所述步骤3具体操作如下：(1)借助计算机信息处理软件兼将所述步骤一中的优化后网架结构三维模型各螺栓球和焊接球等节点的空间属性依次转化为可读取的三维坐标，并上传至云端，生成云端数据库；(2)将...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨叶松，张首锋，杨圆圆，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34