BIM技术在大跨度悬链线桁架施工中的应用研究

来源 :张鹏浩 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hsmwdevil
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近年来,随着我国社会经济的迅速发展,作为国民经济重要支撑的建筑行业迎来转型升级,以新型建筑工业化和建筑信息化为代表的建筑行业新理念成为我国建筑行业未来的发展方向,其主要特征体现为信息技术与建筑业的深度融合,如BIM技术在建筑行业的应用。伴随着大型钢结构在公共建筑领域的广泛应用,大型化的结构体量与复杂化的建筑外形成为该类建筑的发展趋势,与此同时也带来了诸多设计与施工方面的问题。就大跨度异形钢结构建筑而言,在设计阶段,大跨度空间结构中悬链线形式的桁架在国内外应用案例较少,且相关结构分析软件建模过程较为复杂,所以如何实现异形钢结构建筑计算模型的便捷建模是亟待解决的问题;在施工阶段,施工过程中出现大跨钢结构局部与整体坍塌现象屡见不鲜,给人民的生命财产造成了严重的威胁,传统的经验施工方式已经难以满足大型复杂异形钢结构建筑的施工要求,所以如何科学、高效、安全的施工也是建筑行业亟待解决的问题。为此,本文基于横向项目《大跨度钢结构悬链屋面施工过程安全控制关键技术研究》,以山西潇河国际会展中心项目为背景,着重对大跨度异形悬链线桁架及胎架设计模型的建模及桁架吊装提升施工技术进行研究,以提炼适用于大跨度异形钢结构建筑的施工技术,主要研究内容和成果如下:(1)本文结合Bentley公司三维图形平台Microstation软件采用C#语言对异形悬链线桁架的参数化建模进行二次开发。所开发的悬链线形式桁架参数化建模程序,大大精简了桁架建模过程,并为后续类似体型桁架的建模提供工具。(2)基于上述悬链线桁架建模程序,进一步开发拼装胎架参数化建模程序,解决由于悬链线桁架空间双曲形状所带来的拼装胎架相关构件在三维空间中定位难的问题,且此程序可应用于多种类型的胎架设计中。(3)本文在桁架参数化建模程序开发过程中实现对桁架杆件截面、材料等级、杆端约束等属性的挂接功能,为在BIM软件中完成所有悬链线桁架及胎架结构分析前处理过程奠定基础,以便后续完成与结构分析软件的数据交互工作。(4)通过Fuzor软件对两个桁架吊装方案进行可视化施工模拟,以施工安全性和难易度为指标选取最优施工方案;在BIM软件中利用上述悬链线桁架参数化建模程序对桁架及胎架进行快速建模,并通过SAP2000有限元分析软件对桁架吊装方案进行精细化模拟分析和提升不同步敏感性分析,总结吊装施工过程中危险杆件的分布位置,为桁架吊装施工提供计算依据。
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