基于BIM的虚拟施工技术与施工期监测分析在钢结构施工中的应用研究

发布时间：2020-08-04 07:03

【摘要】：近年来,随着建筑业的飞速发展,新型建筑结构体系和个性化的建筑外形不断涌入人们的视野,大型化和复杂化是建筑结构发展的一大特点。结构形式的创新增加了施工过程中的风险,为建筑结构施工提出了新的技术难题,建筑施工方案的可行性和施工过程的安全性应得到充分保证。伴随着BIM技术的大力推广和应用,结合建筑业面临的复杂结构施工时出现的问题,基于BIM的虚拟施工技术应运而生。本文在分析BIM及虚拟施工相关研究现状的基础上,进行了全面的理论和实践研究,结合实际钢连桥结构施工工程进行应用研究,力求提出一种用于指导大型复杂钢结构施工,确保施工安全的技术体系。首先,通过BIM建模软件建立参数化信息模型,在系统平台内使用渲染技术把三维模型在屏幕上显示,并进行相关的运动定义,实现连桥施工过程的虚拟建造,直观的展现施工操作顺序以及详细的施工步骤;然后,通过模型的统一标准格式形成结构力学仿真模型,进而实现不同工况下连桥施工的力学仿真模拟。这两个过程的成功实施便形成了基于BIM的虚拟施工技术。在此基础上,制定合理的监测方案,对施工过程中结构的应变进行实时监测,通过对结果的分析和变化规律的掌握,判断施工过程的安全性,同时为后续施工操作提供决策依据。本文立足于提出解决大型复杂钢结构施工问题的方法,采用技术手段指导大型复杂结构施工,进行了基于BIM的虚拟施工技术与施工期监测分析在钢结构施工中的应用研究。该研究把施工过程可视化、施工力学模拟和现场监测有效的结合在一起,实现了三位一体,为大型复杂钢结构施工方案的最终决策提供技术支撑。同时,也代表着今后建筑业解决大型复杂钢结构问题的新方向,具有潜在的经济和社会效益。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU758.11;TU17
【图文】：

解决方案,建筑行业

后期的运行维护。同时，也实现了设计、分析、计算的一体化。最终形含不同专业应用于建筑全生命周期的解决方案。为了进一步满足中国用户的工作流程和设计标准，Bentley 公司专门针对户定制了特定的工作环境。在 2007 年，Bentley 公司收购了国内著名的结详图软件提供商 REI 公司，从而在结构分析、与详图设计模块符合中国求，同时，与 Bentley 的结构设计模块进行了整合。因此，实现了设计和体化。随着功能模块的进一步丰富、模块之间的数据共通也变得极其重要与协同工作平台的紧密配合，提高整体的工作效率。基于上述需求，Bentley 公司在 2012 年 3 月份正式推出新一代的建筑行业 AECOsim Building Designer 及相应的能耗计算系统 AECOsim Eulator，从而进一步完美的解决解决建筑行业的需求。进一步强调了工作环，工作标准的统一和工作过程的协同。同时与建筑行业的其他专业模块紧密，例如，用于施工管理的 ConstractSim 以及用于后期运营维护的 Fanager。现在 Bentley 公司建筑行业解决方案软件架构如下：

门窗,参数化

图 3.2 门窗参数化创建Fig.3.2 Create parametric doors and windows合与碰撞点自动侦测。传统的建筑项目的设计生产方式问题冲突，施工后发现会增加工程成本，造成极大的浪现碰撞冲突的问题，AECOsim Building Designer 内置了块—Clash Detection，可以在设计过程中，针对于专业内碰撞检测校验，及时发现设计过程中的问题。全信息 3D 浏览。AECOsim Building Designer 模块可以从模型进行全方位的浏览，实现建筑设计的可视化。具体的位置，保存视图文件；在不同显示模式下(消隐、线框的动态浏览（见图 3.3）；进行不同的视角操作，如:推进、以及平移等。

设计过程,自动侦测,建筑项目,工程成本

图 3.2 门窗参数化创建Fig.3.2 Create parametric doors and windows与碰撞点自动侦测。传统的建筑项目的设计生产方式题冲突，施工后发现会增加工程成本，造成极大的浪碰撞冲突的问题，AECOsim Building Designer 内置了—Clash Detection，可以在设计过程中，针对于专业内撞检测校验，及时发现设计过程中的问题。信息 3D 浏览。AECOsim Building Designer 模块可以从型进行全方位的浏览，实现建筑设计的可视化。具体位置，保存视图文件；在不同显示模式下(消隐、线动态浏览（见图 3.3）；进行不同的视角操作，如:推进及平移等。

【参考文献】