CN106768432A - 一种基于bim的大体积混凝土实时温度监测、预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于BIM的大体积混凝土实时温度监测、预警方法,①根据设计要求对建筑进行BIM实体建模；②BIM二次开发,建立大体积混凝土浇筑温度场计算模块,混凝土浇筑温度监测预警模块,五维温度场数据库；③制定温度监测方案；④根据温度监测方案，在现场布设无线测温仪器，实时传输各监测点的五维温度场变化，BIM模型自动对传输数据进行处理，并存储于温度场数据库；⑤通过BIM二次开发,实现在BIM模型上调阅混凝土浇筑的五维温度场数据；⑥当现场混凝土内外温差大于预警阈值时，自动报警提醒现场施工人员对混凝土进行养护。本发明不仅能直观地通过BIM模型显示整体浇筑过程温度场的变化，而且提供了有效地预警模式及时指导现场实施养护措施。
Description
技术领域
本发明属于土木工程、水利工程的技术领域，涉及一种大体积混凝土温度监测、预警方法，特别是一种基于BIM的大体积混凝土实时温度监测、预警方法。
背景技术
大体积混凝土浇筑、养护过程的温度应力、应变监测是控制混凝土温度裂缝，保证混凝土质量的主要方法。在这一方面，相关的论文、专利有很多，这里不一一举例。国家也专门出版相关标准规范，以保证混凝土在配合比设计阶段即满足相关要求，也明确地给出了大体积混凝土浇筑过程的混凝土结构里外温差控制阈值。
尽管如此，大体积混凝土浇筑过程的温度监控，在实际施工过程应用并不多见。究其原因，主要是温度监测的成果，实为五维空间数据，现有的实时监测预警系统可读性差，只有开发者能有直接了解其中反映的信息，施工单位必须为开发者提供额外的监测费用，实际上提高了混凝土浇筑的整体成本。有鉴于此，亟需一种有效反映五维温度场变化特征且满足普通施工企业日常使用的监测、预警方法。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于BIM的大体积混凝土温度实时监测、预警方法，可以实时通过BIM模型，反映大体积混凝土在浇筑过程的五维温度场过程，同时可对混凝土结构里外温差大于预警阈值的现象进行预警，以通知现场及时进行养护，保证混凝土浇筑质量。
为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案如下：
一种基于BIM的大体积混凝土温度实时温度监测，预警方法，包括：
①对建筑进行BIM实体建模，输入所有设计要求；
②建立混凝土浇筑温度场计算模块、混凝土浇筑温度监测、预警模块和五维温度场数据库；
③根据模型集成的设计要求、混凝土配合比、现场施工条件和混凝土浇筑过程温度变化经验公式，计算混凝土内外温差预警阈值，制定温度监测方案；
④根据温度监测方案,在现场布设无线测温仪器,实时传输各监测点的五维温度场变化,主计算机BIM模型自动对传输数据进行处理,并将其存储于温度场数据库；
⑤利用温度监测、预警模块，调阅温度场数据库相关信息，并在BIM模型上直接显示不同位置的五维温度场变化特征。同时，计算混凝土里外温度差，若结果大于预警阈值，则通过系统进行预警，提醒现场及时进行养护。
本发明进一步改进在于：步骤②中通过 BIM二次开发 ，在BIM模型中集成了混凝土设计要求、混凝土配合比、相关标准和规范的经验公式，监测、预警系统操作界面、五维温度场可视化界面、温度场数据库。
本发明进一步改进在于：BIM二次开发采用C#语言编写，包括五维温度场数据的调阅、对比、自动预警功能；五维温度场的空间分布特征，通过空间插值算法实现。
本发明进一步改进在于：温度场数据库由SQL开发，可直接对无线传输回的温度监测数据进行数据结构转换后存储，包括温测点的空间信息和实时变化数据。
本发明进一步改进在于：基于BIM的混凝土监测、预警系统中集成大体积混凝土温度应力、应变监测相关规范、标准，可根据BIM模型设定的设计要求、混凝土配合比、现场条件等自动确定混凝土浇筑时内外温差阈值。
本发明进一步改进在于：在BIM模型完成之后可以自动输出大体积混凝土施工要求和现场监测方案；在完成相关监测工作后，可以自动输出相关监测结果。
有益效果：
基于BIM的大体积混凝土温度监测、预警方法集成了相关规范、标准的温度场计算经验公式，在BIM建模的同时，即可完成相应的监测方案，无线测温仪器的布设；该监测、预警系统可在BIM模型上实时采集、显示现场混凝土浇筑过程五维温度场的动态特征和实时预警，施工技术人员可在模型上实时调阅相关数据以便现场养护措施及时进行调整，提高混凝土整体浇筑质量。
附图说明
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例进行详细阐述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
针对我国某超高层商住两用楼地下室大体积混凝土浇筑过程的温度监测，提出了一种基于BIM的大体积混凝土温度监测、预警方法，不仅可直观地通过BIM模型显示整体浇筑过程温度场的变化，而且提供了有效地预警模式及时指导现场进行养护。
一种基于BIM的大体积混凝土温度实时温度监测，预警方法，包括：
①根据施工图，对建筑进行BIM实体建模，输入所有设计参数；
②通过BIM二次开发，建立混凝土浇筑温度计算模块、混凝土浇筑温度监测、预警模块和五维温度场数据库；
③根据模型集成的设计要求、混凝土配合比，现场施工条件和混凝土浇筑过程温度变化经验公式，确定混凝土内外温差预警阈值，制定温度监测方案；
④根据温度监测方案,在现场布设无线测温仪器,实时传输各监测点的五维温度场变化,主计算机BIM模型自动对传输数据进行处理,并将其存储于温度场数据库；
⑤利用温度监测预警模块，调阅五维温度场数据库相关信息，并在BIM模型上直接显示不同位置的五维温度场变化特征。同时，计算混凝土里外温度差，若结果大于预警阈值，则通过系统进行预警，提醒现场及时进行养护。
步骤②中通过 BIM二次开发 ，在BIM模型中集成了混凝土设计要求、配合比相关标准和规范的经验公式，监测、预警系统操作界面、五维温度场可视化界面、五维温度场数据库。根据BIM模型设定的设计要求、混凝土配合比、现场条件等自动确定混凝土浇筑时内外温差阈值。
监测、预警系统界面，由C#开发，包括温度场数据的调阅、对比、自动预警功能；五维温度场的空间分布特征，通过空间插值算法实现。
温度场数据库由SQL开发，可直接对无线传输回的温度监测数据进行数据结构转换后存储，包括温测点的空间信息和实时变化数据。
在BIM模型完成之后可以自动输出大体积混凝土施工要求和现场监测方案；在完成相关监测工作后，可以自动输出相关监测结果。
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，目的在于让熟悉此项技术的相关人士能够据以实施，但以上内容并不限制本实用发明的保护范围，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的大体积混凝土实时温度监测、预警方法，其特征在于：包括以下步骤：
①对建筑进行BIM实体建模，输入所有设计要求；
②通过BIM二次开发，建立混凝土浇筑温度场计算模块、混凝土浇筑温度监测、预警模块以及五维温度场数据库；
③根据模型集成的设计要求、混凝土配合比、现场施工条件和混凝土浇筑过程温度变化经验公式，计算混凝土内外温差预警阈值，制定温度监测方案；
④根据温度监测方案,在现场布设无线测温仪器,实时传输各监测点的五维温度场变化,主计算机BIM模型自动对传输数据进行处理,并将其存储于温度场数据库；
⑤利用温度监测预警模块，调阅温度场数据库相关信息，并在BIM模型上直接显示混凝土结构内部不同位置的五维温度场变化特征。
2.同时，计算混凝土里外温度差，若结果大于预警阈值，则通过系统进行预警，提醒现场及时进行养护。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大体积混凝土实时温度监测、预警系统及方法，其特征在于：步骤②中通过 BIM二次开发 ，在BIM模型中集成了混凝土设计要求、混凝土配合比和现场施工条件，相关规范的经验公式；大体积混凝土五维温度场的可视化界面，监测、预警系统操作界面及温度场数据库。
4.根据权利要求2所述的一种基于BIM的大体积混凝土实时温度监测、预警方法，其特征在于：整个BIM二次开发，由C#语言编写，五维温度场的空间分布，由空间插值算法实现。
5.根据权利要求书2所述的一种基于BIM的大体积混凝土实时温度监测、预警方法，其特征在于：温度场数据库由SQL开发，可直接对无线传输回的温度监测数据进行数据结构转换后存储，包括温测点的空间信息和实时变化数据，可作为未来混凝土结构维护的基础数据。
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