国产精品久久久福利,一区二区不卡在线,伊人欧美a∨综合视频,国产成人成人一区二区

建筑技術(shù) | 基于BIM的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工模擬與監(jiān)測(cè)

打印 0條評(píng)論來(lái)源：建筑技術(shù)雜志社作者：吳翔華，陳宇嵚

江蘇省某體育館屋蓋為雙層斜放四角錐網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，跨度50.3?m，平面尺寸81?m×60?m，總面積5?012?m2。鋼網(wǎng)架網(wǎng)格3m×3.12?m，最大矢高3.36?m，總重182?t。網(wǎng)架由圓鋼管和球節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，采用全焊接結(jié)構(gòu)形式（圖1）。鋼結(jié)構(gòu)抗震按8度設(shè)防，地震加速度為0.2?g，場(chǎng)地類型為III類，屋面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.5?kN/?m2，焊接球、鋼管部分采用Q235?B型鋼。考慮到鋼筋混凝土梁和懸挑部位，選擇扒桿整體吊裝方式，鋼網(wǎng)結(jié)構(gòu)提升到規(guī)定高度后采用滑移就位法安裝就位。

圖1?體育館整體鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工包括施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備、整體吊裝設(shè)備選取及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體吊裝和滑移、結(jié)構(gòu)安裝就位等。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體提升需根據(jù)平臺(tái)提升點(diǎn)受力狀態(tài)和提升架構(gòu)造型確定，圖2為幾種主要鋼網(wǎng)架提升平臺(tái)形式。鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)由中間向兩邊榀拼接，操作流程為：場(chǎng)地測(cè)量放線→中部第一榀下弦及焊接球安裝→斜腹桿安裝→由中部向兩邊網(wǎng)架結(jié)構(gòu)對(duì)稱安裝。為降低網(wǎng)架牽引高度，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)采用滾動(dòng)滑移方式，使用手動(dòng)葫蘆或絞車牽引，同時(shí)用銷釘固定混凝土圈梁頂部，避開(kāi)預(yù)埋件。滑移過(guò)程中，從基準(zhǔn)開(kāi)始每50?mm為一格，兩邊同時(shí)推進(jìn)，以確保滑移過(guò)程中兩邊平齊。在滑移架兩邊裝設(shè)臨時(shí)加固裝置，以免因網(wǎng)架剛度不足而造成不穩(wěn)定。

（a）

（c）

圖2?典型提升平臺(tái)結(jié)構(gòu)

（a）鋼網(wǎng)架提升平臺(tái) ；（b）三菱錐形提升平臺(tái)；（c）四面體提升平臺(tái)

2?BIM的鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工模擬與監(jiān)測(cè)

2.1?Revit的結(jié)構(gòu)建模應(yīng)用

考慮到本項(xiàng)目鋼網(wǎng)架為正放四角錐焊接球鋼屋蓋形式，球形種類和桿件類別較多，網(wǎng)架上表面曲面為球節(jié)點(diǎn)標(biāo)高各不相同且不對(duì)稱性分布，因此基于Revit結(jié)構(gòu)模塊構(gòu)建。

2.1.1?概念體模型構(gòu)建

應(yīng)用Revit軟件構(gòu)建網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的外觀輪廓，獲得鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的表面性質(zhì)特性。Revit中提供了模型的創(chuàng)建模塊，只需選定應(yīng)用界面的創(chuàng)建模塊按鈕便可新建一個(gè)體量表面模塊。由于本項(xiàng)目中鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上表面為弧形結(jié)構(gòu)，因此在建立曲面模塊時(shí)，點(diǎn)擊應(yīng)用界面“新建線按鈕”創(chuàng)建空心和實(shí)心形狀，本項(xiàng)目采用穿件實(shí)心形狀功能，通過(guò)設(shè)置延伸長(zhǎng)度獲得實(shí)體體量，并將二維實(shí)體轉(zhuǎn)化為三維視圖（圖3），選中矩形編輯框構(gòu)建三維網(wǎng)架概念體結(jié)構(gòu)模型。

圖3?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)三維概念體模型（計(jì)算機(jī)截圖）

2.1.2?網(wǎng)架結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)?chuàng)建

（1）應(yīng)用Revit構(gòu)建幕墻嵌板族構(gòu)建網(wǎng)架單元結(jié)構(gòu)。選定幕墻嵌樣本文件中的屬性對(duì)話框設(shè)置網(wǎng)格類型。因本文采用的是正放四角錐單元，故選定“矩形”網(wǎng)格，以網(wǎng)架中提供的四個(gè)參照線和參照?qǐng)D元作為結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)?chuàng)建的參照位置點(diǎn)。利用“點(diǎn)圖元”工具繪制參考線，選定參照線上的一個(gè)點(diǎn)圖元，采用“圓形”按鈕以該點(diǎn)為中心，以桿件半徑繪制圓形，利用面板中的“創(chuàng)建形狀”建立上弦桿和下弦桿單元模型，如圖4所示。

圖4?上弦桿和下弦桿結(jié)構(gòu)模型（計(jì)算機(jī)截圖）

（2）繪制上、下弦桿后建立結(jié)構(gòu)腹桿。為便于繪制圖形，將二維視圖模型轉(zhuǎn)化為“三維視圖”。利用點(diǎn)圖元?jiǎng)?chuàng)建腹桿四角錐的頂點(diǎn)，在點(diǎn)圖元垂直平面，根據(jù)四角錐高度設(shè)置參考線，并根據(jù)腹桿高度修正參考線的高度參數(shù)，同時(shí)以網(wǎng)管的矩形四角點(diǎn)和四角錐頂點(diǎn)繪制俯瞰參照線，利用弦桿單元繪制腹桿結(jié)，如圖5所示。

（a）

（b）

圖5 腹桿結(jié)構(gòu)模型繪制（計(jì)算機(jī)截圖）

（a）結(jié)構(gòu)腹桿二維視圖；（b）結(jié)構(gòu)腹桿三維視圖

（3）構(gòu)建焊接球模型。在點(diǎn)圖元模型中的水平參照面繪制圓心。在“三維視圖”界面以圓心為原點(diǎn)繪制圓柱體或球體，并將焊接球與“上弦桿單元”上位置鏈接，如圖6所示。

圖6?焊接球鏈接

（4）完成各部件結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格劃分后，將創(chuàng)建的“弦單元”“焊接球單元”“腹桿單元”載入概念體模型，使用“圖案填充”按鈕將“上弦桿單元”填充到概念體量上表面，并對(duì)網(wǎng)格的填充構(gòu)建進(jìn)行環(huán)向修改，完成上表面填充，采取相同方式進(jìn)行概念體量的下表面填充，如圖7所示。

圖7?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

2.2?結(jié)構(gòu)模型穩(wěn)定性分析

Robot軟件與Revit間能通過(guò)各項(xiàng)功能的無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)模型的穩(wěn)定性分析。在完成結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建后，將模型發(fā)送到Robot中進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。Revit提供了約束類型、材料類別、幾何特性等功能模塊進(jìn)行模型信息設(shè)置，采用Robot對(duì)建立的結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行線性和非線性分析，實(shí)現(xiàn)索結(jié)構(gòu)、梁結(jié)構(gòu)的約束和重力二階效應(yīng)分析、諧振響應(yīng)、時(shí)程分析等功能。

進(jìn)入Robot程序后，選定單元類型，通過(guò)定義材料參數(shù)確定單元節(jié)點(diǎn)、截面積構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元，根據(jù)實(shí)際工況信息對(duì)模型施加荷載約束條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析。本文選取空間桁架為對(duì)象，設(shè)定模型彈性模量E=2.2×1011?N/m2，泊松比為0.2，橫截面積220?mm2，圖8在桁架橫梁位置施加10.00?MPa垂直向下的力，獲得桁架的位移分析云圖，可看出該桁架的最大位移量為7.8?mm，滿足實(shí)際使用需求。

圖8?桁架位移云圖（計(jì)算機(jī)截圖）

3?基于Navisworks 的三維施工模擬

基于鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用需求，主要是針對(duì)項(xiàng)目的施工進(jìn)度進(jìn)行模擬。采用Navisworks通過(guò)構(gòu)建多種動(dòng)畫類型實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼網(wǎng)架各構(gòu)件的監(jiān)測(cè)查看、預(yù)覽、Navisworks 模擬實(shí)際操作等。若通過(guò)Navisworks應(yīng)用界面菜單欄中的Timeliner施工進(jìn)度模擬鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的拼裝階段模擬，可選擇對(duì)象動(dòng)態(tài)和進(jìn)度動(dòng)態(tài)來(lái)構(gòu)建鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體吊裝和滑移階段的施工模擬。

3.1?拼裝階段進(jìn)度模擬

為提高施工單位分段拼裝效率，制定合理的資金計(jì)劃，保證工程及時(shí)推進(jìn)，實(shí)際拼裝過(guò)程中，根據(jù)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的特征將整個(gè)體育館鋼網(wǎng)架項(xiàng)目分為6個(gè)拼裝區(qū)域，依據(jù)前期的施工部署和工程進(jìn)度要求，對(duì)每個(gè)區(qū)域制定施工進(jìn)程計(jì)劃方案。Navisworks中對(duì)拼裝階段進(jìn)度的具體模擬操作過(guò)程如下。

3.1.1?在Revit完成鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)建模

根據(jù)Project進(jìn)度進(jìn)化分區(qū)建模，為方便分區(qū)統(tǒng)計(jì)，各構(gòu)件根據(jù)區(qū)段屬性命名如圖9所示。對(duì)同一施工段，在各構(gòu)件的屬性欄填寫與進(jìn)度計(jì)劃相應(yīng)的名稱，以便Navisworks進(jìn)度計(jì)劃編制和追蹤。

圖9?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型進(jìn)度追蹤（計(jì)算機(jī)截圖）

3.1.2?進(jìn)度計(jì)劃編排

由于Navisworks在進(jìn)行階段進(jìn)度標(biāo)志中是依據(jù)時(shí)間顯示來(lái)執(zhí)行，不能實(shí)現(xiàn)前置工作的編制，因此采用Project編制前期工作，滿足進(jìn)度計(jì)劃的快速編制和修改。只需將Project修改內(nèi)容復(fù)制到SCV文件中導(dǎo)入Nacisworks便實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)度進(jìn)化的修改，且將編制名稱、計(jì)劃時(shí)間、工期安排一起導(dǎo)入到SCV格式文件中。

3.1.3?Nacisworks的Microsoft excel csv導(dǎo)出文件

采用Microsoft excel csv文件能同時(shí)滿足對(duì)Navisworks總進(jìn)度計(jì)劃的導(dǎo)入與導(dǎo)出工作。在文件導(dǎo)入中，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的映射規(guī)則將任務(wù)名稱、工期、計(jì)劃時(shí)間、ID信息、注釋、材料費(fèi)用等信息添加到對(duì)應(yīng)位置上。

3.1.4?“Time Liner”進(jìn)度計(jì)劃模型工具模擬鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工

應(yīng)用Navisworks 中的Time Liner工具導(dǎo)入各類模塊進(jìn)度，并建立模型與進(jìn)度任務(wù)的連接實(shí)現(xiàn)各階段的施工模擬。Navisworks中提供了多種模擬方式，包括對(duì)實(shí)際進(jìn)度、計(jì)劃進(jìn)度和相對(duì)進(jìn)度的模擬，也可跟蹤項(xiàng)目進(jìn)度費(fèi)用，并以動(dòng)畫或圖片形式導(dǎo)出。圖10為鋼網(wǎng)架整體拼裝前后示意。

（a）

（b）

圖10?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)整體拼裝示意（計(jì)算機(jī)截圖）

（a）拼裝執(zhí)行前；（b）拼裝執(zhí)行后

3.2?整體提升階段模擬

將鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)模型導(dǎo)入 Navisworks，結(jié)合進(jìn)度工具和動(dòng)畫工具模擬各施工段工作內(nèi)容，并利用融合的視頻制作軟件，添加必要的標(biāo)準(zhǔn)信息，包括音頻、視頻信息和文字信息在施工重點(diǎn)階段，使用Navisworks中的Animater工具實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體滑移動(dòng)畫視頻模擬，通過(guò)生成的視頻文件直觀展示鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的提升和滑移階段模擬。具體執(zhí)行過(guò)程如下。

3.2.1?編制對(duì)象動(dòng)畫

采用 Animater工具實(shí)行鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提升階段施工模擬作業(yè)，如圖11所示。

圖11?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提升階段施工模擬

3.2.2?提升施工進(jìn)度計(jì)劃設(shè)置

提升階段進(jìn)度計(jì)劃編制與安裝進(jìn)度計(jì)劃類似。指定對(duì)象動(dòng)畫，通過(guò)“Time Liner”工具欄中的“任務(wù)”選項(xiàng)卡列表提供的“動(dòng)畫匹配”選項(xiàng)將計(jì)劃進(jìn)度表鏈接到相應(yīng)的“動(dòng)畫”應(yīng)用界面中，實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)架提升階段動(dòng)畫界面與進(jìn)度計(jì)劃的匹配（圖12）。通過(guò)“音頻軟件”生成視頻下的音頻文件，可利用“視頻制作軟件”對(duì)視頻文件進(jìn)行后期處理，細(xì)化施工模擬。

圖12?鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)提升進(jìn)度計(jì)劃模擬

可利用“Time Liner”工具進(jìn)行進(jìn)度模擬、利用Animater工具進(jìn)行結(jié)構(gòu)吊裝和滑移等典型階段的動(dòng)畫視頻化模擬；應(yīng)用“動(dòng)畫匹配”和“音頻軟件”有效提升模擬階段的視頻文件。視頻主要包括提升系統(tǒng)組成、施工段模擬，并可通過(guò)嵌入文字、聲音重點(diǎn)標(biāo)注關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)；采用視頻文件有利于使用者對(duì)施工全環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)，并為其他施工工序和布置提供有效分析手段。

4?結(jié)束語(yǔ)

（1）應(yīng)用Revit軟件構(gòu)建網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的幕墻嵌板族構(gòu)建網(wǎng)架單元結(jié)構(gòu)，可利用Robot軟件與Revit間的無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)定義材料參數(shù)，根據(jù)實(shí)際工況信息對(duì)模型施加荷載約束條件進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能分析。

（2）通過(guò)Navisworks中的Timeliner施工進(jìn)度模擬鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的拼裝階段。根據(jù)Project進(jìn)度進(jìn)化分區(qū)建模實(shí)現(xiàn)對(duì)Navisworks進(jìn)度計(jì)劃編制和追蹤；采用Project編制前期工作，滿足進(jìn)度計(jì)劃的快速編制和修改；采用Microsoft excel csv文件能同時(shí)滿足對(duì)Navisworks總進(jìn)度計(jì)劃的導(dǎo)入與導(dǎo)出工作。

（3）使用Navisworks 中的“Time Liner”進(jìn)度計(jì)劃模型工具模擬鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)施工，建立模型與進(jìn)度任務(wù)的連接進(jìn)行施工模擬。采用Animater工具實(shí)現(xiàn)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的整體滑移動(dòng)畫視頻模擬，并在關(guān)鍵施工段插入音頻、文字信息實(shí)現(xiàn)視頻文件預(yù)處理，可提升模型施工段處理能力。

（責(zé)任編輯：何雯麗）