CN107451350B - 一种基于bim建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法，属于桥梁加工领域。它包括建立模型、模型转换、模型加厚处理、整体分块、肋板位置确认、模型分块、数据提取和现场加工等步骤。本发明的有益之处是：可以有效的解决空间三维异形桥梁模板设计、加工难的难题，降低三维空间异形桥墩模板设计、加工的难度，大幅度提高三维空间异形桥墩模板设计、加工的工效，提高制作的模板的精度，大幅度节约工期和成本。
Description
技术领域：
本发明涉及一种基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法，属于桥梁加工领域。
背景技术：
随着社会经济的发展，建筑行业在保证质量安全实用性的前提下，人们对建筑物的景观、多功能性要求越来越高，各种异形结构建筑物的不断出现是社会发展的必然趋势，而结构造型的越来越复杂化，施工难度和成本都会随之相应的增加，如何更为有效的降低空间三维异形桥墩模板施工难度，提高模板加工精度显的尤为重要，对于普通的施工工艺存在以下几大缺陷：
传统的的模板设计工艺即采用CAD和3D—Max软件进行模板设计：
一、CAD软件是基于多边形原理来构造模型，对于双曲面模型无法精确模拟，CAD软件既无法准确模拟也无法计算相关数值；
二、3D-MAX软件注重造型、画面渲染，对面模型数据精度不高，最终数据无法指导模板分块下料，采用上述软件进行空间三维异形桥墩模板设计，模板设计和加工的周期极长，且精度较低。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在保证精度的前提下，极大的提高模板设计、加工工效的基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法。
针对以上技术问题，本发明涉及的一种基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法包括以下步骤：
（1）建立模型：根据设计图纸在Rhino中对墩柱的混凝土贴面建立精确的模型；
（2）模型转换：为了使得墩柱和箱梁底板平滑连接，采取连接部分箱梁底板模板（箱梁模板根据要求划分板块），通过格式转换器再将获得的模型导入钢结构模型绘制软件solidworks，产生墩柱模板模型。
（3）模型加厚处理：对墩柱模板模型进行仿真的加厚处理，将墩柱模板模型加厚至8mm。
（4）整体分块：对墩柱模板模型进行大致对称总体分块。
（5）肋板位置确认：根据定型肋及工装钢板的宽度将墩柱模板模型往外加厚140mm后，按照设计原理及模板受力分析结果确定定型工装及肋板的位置及数目，由钣金功能生成肋板及工装。
（6）模型分块：对墩柱各个方向进行曲率分析、生成曲率斑马图，以曲率变化接近的路径对模板进行分块。
（7）数据提取：因为单根控制肋板设置在一个平面上，可以直接提取线形要素，根据划分出来的曲面板块，通过曲面展平精确的提取板材的平面形状的面积。
（8）现场加工：根据控制肋板和墩柱模板模型的曲面板块，用等离子数控切割机进行切割下料。根据模型中的曲率弧度将每小块面板弯曲加工，以纵向与横向定型工装和定型肋板对每小块面板进行细节调试然后完成墩柱模板的焊接。
作为优选，步骤（1）中模型的建立采用面板带肋集体建模，1:1实体仿真，模板在模型中从基本对称美观方向及减少拼缝（保证曲面平顺度）方向着手分块，根据具体的曲面曲率及曲面预拱度进行分块细化控制曲面偏差，面板分块与定型肋等距，以此不仅可以尽可能的减少曲面分块数目，还可以以此控制模板拼缝的对称美观性及加工过程中拼缝的可调性，曲面板之间的接缝质量也可以大大优化，由曲面板内外双层定型肋及小分块曲面板双对角线的长度控可以实际操控曲面板的变化曲率，这很大程度上保证了曲面板的弯曲质量。
与现有技术相比，本发明的有益之处是：可以有效的解决空间三维异形桥梁模板设计、加工难的难题，降低三维空间异形桥墩模板设计、加工的难度，大幅度提高三维空间异形桥墩模板设计、加工的工效，提高制作的模板的精度，大幅度节约工期和成本。
附图说明：
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的施工工艺流程图。
具体实施方式：
本发明涉及的一种基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法包括以下步骤：
（1）建立模型：根据设计图纸在Rhino中对墩柱的混凝土贴面建立精确的模型；
（2）模型转换：为了使得墩柱和箱梁底板平滑连接，采取连接部分箱梁底板模板（箱梁模板根据要求划分板块），通过格式转换器再将获得的模型导入钢结构模型绘制软件solidworks，产生墩柱模板模型。
（3）模型加厚处理：对墩柱模板模型进行仿真的加厚处理，将墩柱模板模型加厚至8mm。
（4）整体分块：对墩柱模板模型进行大致对称总体分块。
（5）肋板位置确认：根据定型肋及工装钢板的宽度将墩柱模板模型往外加厚140mm后，按照设计原理及模板受力分析结果确定定型工装及肋板的位置及数目，由钣金功能生成肋板及工装。
（6）模型分块：对墩柱各个方向进行曲率分析、生成曲率斑马图，以曲率变化接近的路径对模板进行分块。
（7）数据提取：因为单根控制肋板设置在一个平面上，可以直接提取线形要素，根据划分出来的曲面板块，通过曲面展平精确的提取板材的平面形状的面积。
（8）现场加工：根据控制肋板和墩柱模板模型的曲面板块，用等离子数控切割机进行切割下料。根据模型中的曲率弧度将每小块面板弯曲加工，以纵向与横向定型工装和定型肋板对每小块面板进行细节调试然后完成墩柱模板的焊接。
作为优选，步骤（1）中模型的建立采用面板带肋集体建模，1:1实体仿真，模板在模型中从基本对称美观方向及减少拼缝（保证曲面平顺度）方向着手分块，根据具体的曲面曲率及曲面预拱度进行分块细化控制曲面偏差，面板分块与定型肋等距，以此不仅可以尽可能的减少曲面分块数目，还可以以此控制模板拼缝的对称美观性及加工过程中拼缝的可调性，曲面板之间的接缝质量也可以大大优化，由曲面板内外双层定型肋及小分块曲面板双对角线的长度控可以实际操控曲面板的变化曲率，这很大程度上保证了曲面板的弯曲质量。
需要强调的是：以上仅是本发明的使用方式的介绍与描述，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (2)
1.一种基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）建立模型：根据设计图纸在Rhino中对墩柱的混凝土贴面建立精确的模型；
（2）模型转换：为了使得墩柱和箱梁底板平滑连接，采取连接部分箱梁底板模板，箱梁底板模板根据要求划分板块，通过格式转换器再将获得的模型导入钢结构模型绘制软件solidworks，产生墩柱模板模型；
（3）模型加厚处理：对墩柱模板模型进行仿真的加厚处理，将墩柱模板模型加厚至8mm；
（4）整体分块：对墩柱模板模型进行大致对称总体分块；
（5）肋板位置确认：根据定型肋及工装钢板的宽度将墩柱模板模型往外加厚140mm后，按照设计原理及模板受力分析结果确定定型工装及肋板的位置及数目，由钣金功能生成肋板及工装；
（6）模型分块：对墩柱各个方向进行曲率分析、生成曲率斑马图，以曲率变化接近的路径对模板进行分块；
（7）数据提取：因为单根控制肋板设置在一个平面上，可以直接提取线形要素，根据划分出来的曲面板块，通过曲面展平精确的提取板材的平面形状的面积；
（8）现场加工：根据控制肋板和墩柱模板模型的曲面板块，用等离子数控切割机进行切割下料，根据模型中的曲率弧度将每小块面板弯曲加工，以纵向与横向定型工装和定型肋板对每小块面板进行细节调试然后完成墩柱模板的焊接。
2.根据权利要求1所述的基于BIM建模技术空间三维异形桥墩模板施工方法，其特征在于：步骤（1）中模型的建立采用面板带肋集体建模，1:1实体仿真。
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