CN106294969A - 一种基于bim的钢结构网架液压提升精度控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，一种在BIM施工管理平台上，对钢结构网架液压提升空间精度进行监测和调整的方法，其主要步骤包括：①利用现代测绘技术,实时监测钢结构网架提升过程；②计算机系统自动采集实时监测的空间数据，建立钢结构提升动态空间数据库；③根据动态空间数据库，利用BIM施工管理平台，建立钢结构液压提升实时三维模型；④将实时空间三维模型与提升预案比较，分析局部提升异常区域并反馈到现场液压提升操作部门及时进行调整。本发明具有可及时了解钢结构网架提升过程的精度和稳定状态的优点。

Description

一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法
技术领域
本发明涉及BIM技术信息化和自动监测领域，尤其涉及一种基于BIM管理平台的钢结构网架液压提升精度控制的方法。
背景技术
钢结构网架液压提升中的精度控制是钢结构网架施工中的关键工艺之一。在钢结构网架液压提升过程中，由于每个液压泵的性能不一致，导致钢结构网架不同部位提升过程中可能存在不一致现象出现（异步提升）。因此，钢结构网架的局部受力情况发生变化，整体平衡状态发生改变。若这种非平衡提升持续进行，局部钢构件将产生塑性变形乃至破坏。最终影响钢结构网架的稳定和长久使用，甚至在施工现场出现安全事故。
传统的施工过程监测，采用分阶段人工复核提升高程的方法。这种方法，虽然能保证最后的成功，但却缺乏时效性，耗费大量人力、设备等待时间，无论是成本控制还是精度控制都存在一定风险。对于安全隐患，现场管理也缺乏及时、有效地整改措施。因此，采用本发明专利建议之方法，在结构隐患暴露前及时进行调整，可提前规避风险。
发明内容
为及时了解钢结构网架提升过程的精度和稳定状态，本发明公开了一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法。本发明首先根据施工现场实际情况，建立自动监测系统，对钢结构网架提升过程的空间信息进行实时跟踪。其后，利用主计算机采集监测系统的空间信息，生成满足Revit等BIM软件自动读取的通用数据结构；然后，通过Revit二次开发，模拟钢结构网架提升的虚拟三维姿态；最后，通过与提升预案中相应时段钢结构网架空间位置对比，分析出提升过快或过慢区域，以便现场提升技术员及时调整提升方案和项目部采取合理应对措施。
为了实现上述的发明目的，本发明采用如下的技术方案：一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其步骤为：
（1）利用自动全站仪和多个固定位置的光电测距仪，建立自动监测系统，实时观测钢结构网架提升的动态过程；
（2）主控制计算机通过无线传输技术收集、处理实时监测数据，并对数据结构进行转换，建立通用结构钢结构网架提升空间动态数据库；
（3）对Revit进行二次开发，建立钢结构液压提升分部分项工程BIM管理平台，自动读取空间动态数据库数据，实时模拟钢结构液压提升过程的三维动态模型；
（4）将实时三维动态模型与提升预案进行比较，分析液压提升过快或过慢区域，提出调整方案反馈至现场液压提升操作技术员，以及时调整提升方案。
为了进一步改进技术方案，上述步骤（1）中现场自动监测系统，包括一台自动全站仪和多个固定的光电测距仪，该系统对钢结构网架提升前、后的关键节点进行同步监测，实时获取这些关键节点在提升过程中的三维坐标。
为了进一步改进技术方案，上述步骤（2）中，在步骤（1）获取的关键节点三维空间数据的基础上，利用计算机无线传输技术，自动采集相关数据并将数据结构转换成能够满足Revit等BIM 软件自动读取、加载的通用数据结构，建立空间动态数据库。
为了进一步改进技术方案，步骤（3）中将通过Revit二次开发实时导入（2）中空间动态数据库，建立相应时段虚拟三维钢结构网架模型。
为了进一步改进技术方案，上述步骤（4）的特征是将步骤（3）中实时虚拟三维钢结构网架模型与预案模型进行对比，判别提升过快或者过慢的局部区域，分析主要原因，可有针对性地对提升过程进行调整，以保证钢结构网架提升过程的稳定、安全。
为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤（1）中的自动监测系统由自动全站仪和多个固定位置的光电测距仪组成。光电测距仪放置于钢结构关键节点下方，其绝对高程由自动全站仪全程监控，以保证钢结构网架关键节点绝对标高的准确。自动全站仪与光电测距仪均安装无线数据传输装置。整套系统能够实现钢结构网架提升过程数据的自动采集与传输。
为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤（2）中通过AutoCAD二次开发，建立一套监测数据实时传输、处理的可执行程序，自动生成钢结构网架提升过程的动态空间数据库。
为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤（3）中通过Revit二次开发，建立钢结构网架液压提升精度控制BIM施工管理平台，可实时自动读取相应时段动态空间数据，进行三维建模。
为了进一步改进技术方案，本发明所述步骤（4）进一步开发BIM施工管理平台图形界面，以便对提升不均衡区域进行放大、缩小、旋转、读取数据等鼠标操作，便于项目部及时分析、判断。
由于采用了上述的技术方案，本发明具有如下有益的效果：本发明提供一种基于BIM钢结构网架提升精度控制的方法。本发明首先根据设计图纸在BIM平台上构建三维网架模型，并根据结构力学分析，确定匀速提升的速度，模拟网架在不同提升阶段的空间姿态；其后，在施工现场建立自动监测系统，实时监测钢结构网架提升过程并转换为三维空间数据；然后，通过Revit二次开发，重现钢结构网架实时的提升过程；最后，将虚拟三维模型与预案相应时段模拟结果进行对比，确定提升过快或过慢的提升区域，并将分析的结果反馈至现场的提升操作技术人员，以便及时调整和作出安全预警。
附图说明
为了说明本发明的结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式，对本发明的结构特点作进一步详细的说明。
图1是本发明的工作流程图。
具体实施方式
通过下面的实施例子可以详细的解释本发明，公开本发明范围内的一切技术改进。
结合附图1所述的一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法的一种实施例，包括以下步骤：
第一步，根据钢结构网架施工图，利用Revit建立钢结构网架三维模型；根据提升方案和实际提升的荷载，计算均匀提升的速度（mm/min），模拟理想平衡状态下不同提升阶段钢结构网架的空间姿态；
第二步，针对施工现场的实际情况，布置自动监测系统。这套自动监测系统，包含场地外架设的自动全站仪和多个固定布设的光电测距仪。自动全站仪在整个提升过程中，自动对光电测距仪的绝对高程持续跟踪监测，以及时记录施工场地卸载钢结构网架荷载后绝对高程的细微变化。光电测距仪位于钢结构网架关键节点下方，可持续跟踪这些关键节点绝对高程的变化；
第三步，主计算机实时自动采集、处理监测数据，建立钢结构提升的实时动态空间数据库。此空间数据库利用AutoCAD二次开发，主流BIM软件都能读取；
第四步，Revit二次开发，建立BIM施工管理平台钢结构提升动态监测相应模块和图形操作界面，将动态空间数据库实时导入该模块，进行钢结构网架虚拟三维建模；当主计算机不能满足实时渲染的需要时，可采用分布式计算系统并行计算渲染的方式；
第五步，通过BIM施工管理平台，将钢结构网架实时三维模型与预案相应时段模型进行对比，对提升过快或者过慢的区域采用鼠标操作的方式，可提取相关数据进行分析、判断，进而实时反馈。若局部提升速度明显高于或低于其他区域，则立即通知现场停止提升，并迅速采取措施，以避免安全问题的出现。
BIM施工管理平台基于Revit二次开发，本发明中BIM平台的作用仅限于对钢结构网架三维建模和精度预警作用，并不参与施工管理的其他应用。
三维空间空间数据库以DFX格式开发，存储。主要包括关键节点的水平和垂直坐标（x，y，z）和时间节点。
本发明中的Revit二次开发以C#语言编程，包括动态三维空间模拟和BIM施工管理图形界面。
预警系统主要以实时模拟与预案模拟之间的颜色差异和鼠标选取区域具体数值分析而来。
该套系统突破传统测绘方式对钢结构网架提升精度的监测。体现了时效性和可阅读性，便于总承包项目部对钢结构网架提升分项工程的整体监督和判断。
上述具体实施方式，仅为说明本发明的技术构思和结构特征，目的在于让相关人士能够据以实施，但以上所述内容并不限制本发明的保护范围，凡是依据本发明的精神实质所作的任何等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其特征是：
（1）利用自动全站仪和多个固定位置的光电测距仪，建立自动监测系统，实时观测钢结构网架提升的动态过程；
（2）主控制计算机通过无线传输技术收集、处理实时监测数据，并对数据结构进行转换，建立通用钢结构网架提升空间动态数据库；
（3）对Revit进行二次开发，建立钢结构液压提升分部分项工程BIM管理平台，自动读取空间动态数据库数据，实时模拟钢结构液压提升过程的三维动态模型；
（4）将实时三维动态模型与提升预案进行比较，分析液压提升过快或过慢区域，提出调整方案反馈至现场液压提升操作技术员，以及时调整提升方案。
2.根据权利要求1所述一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其特征是：上述步骤（1）中现场自动监测系统，包括一台自动全站仪和多个固定的光电测距仪，该系统对钢结构网架提升前、后的关键节点进行同步监测，实时获取这些关键节点在提升过程中的三维坐标。
3.根据权利要求1所述一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其特征是：上述步骤（2）中，在步骤（1）获取的关键节点三维空间数据的基础上，利用计算机无线传输技术，自动采集相关数据并将数据结构转换成能够满足Revit等BIM 软件自动读取、加载的通用数据结构，建立空间动态数据库。
4.根据权利要求1所述一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其特征是：所述步骤（3）中将通过Revit二次开发实时导入（2）中空间动态数据库，建立相应时段虚拟三维钢结构网架模型。
5.根据权利要求1所述一种基于BIM的钢结构网架液压提升精度控制的方法，其特征是：上述步骤（4）的特征是将步骤（3）中实时虚拟三维钢结构网架模型与预案模型进行对比，判别提升过快或者过慢的局部区域，分析主要原因，针对性地对提升过程进行调整。
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