CN110322534B - 一种基于bim技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体是一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，包括以下步骤：1)：钢桁梁桥BIM模型杆件族文件制作；2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；3)：支架BIM模型族文件制作；4)：龙门吊BIM模型族文件制作；5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；6)：支架BIM模型项目文件制作；7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；9)：研究方案可行性，优化方案；10)：导出场景动画，进行交底。本发明能把抽象的、复杂的钢桁梁桥支架法拼装施工过程以三维模型动画形式模拟出来进行方案研究和技术交流，制定出最佳的施工方案，使施工人员直观地了解施工对象、步骤和要求。

Description

一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体是一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法。

背景技术

在跨越既有公路的钢桁梁桥梁工程施工中，采用支架法原位拼装工艺的优点是安全风险小、质量容易控制，施工简便、成本低、工期短，因此在工程实践中常被使用。

所述的钢桁梁支架法原位拼装工艺是指在桥梁一端或两端设置临时拼装场地，在钢桁梁桥位置搭设临时拼装支架及龙门吊走行轨道支架，支架一般为门式支架，以便保证既有公路的通行需要，在临时拼装场地存放或拼装的杆件通过龙门吊吊运至安装位置。

所述的钢桁梁支架法原位拼装工艺的关键技术是拼装过程方案的制定。方案制定过程中，传统的做法是工程技术人员在二维图纸的条件下完成的，由于对钢桁梁桥的实物结构没有直观的认识，对安装过程没有形象的了解而容易出现偏差，可能会影响安装施工的安全、质量和进度。

随着BIM技术的出现，虚拟现实技术及计算机仿真等技术不断得到推广应用。工程技术人员使用计算机软件对装配式桥梁工程吊装方案模拟成为可能。现有的对装配式桥梁工程吊装方案模拟方法中，针对钢桁梁桥支架法拼装施工模拟方法的较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，包括以下步骤：

步骤1)：钢桁梁桥BIM模型杆件族文件制作；

步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；

步骤3)：支架BIM模型族文件制作；

步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；

步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；

步骤6)：支架BIM模型项目文件制作；

步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；

步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；

步骤9)：研究方案可行性，优化方案；

步骤10)：导出场景动画，进行交底。

作为本发明进一步的方案：所述步骤1)的具体方法为：依据施工图纸，利用Revit软件建立钢桁梁各杆件的族文件，杆件族文件包括杆件零件族文件和杆件整体族文件。

作为本发明再进一步的方案：所述杆件整体族由杆件零件族作为载入族制作而成，杆件整体族载入Revit项目文件，这样做的优点是，方便制作动画时进行选择；杆件零件族包含零件的技术参数信息，通过建立参照面或参照线，并使用对齐命令将三维模型进行技术参数关联，实现模型信息化和参数化

作为本发明再进一步的方案：所述步骤2)的具体方法为：根据施工图纸，在Revit中制作钢桁梁桥的桥墩BIM族模型。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤3)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作钢桁梁拼装支架零件族、拼装支架整体族，以及龙门吊轨道支架的零件族和整体族。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤4)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作吊装用龙门吊BIM模型杆件族文件，然后制作龙门吊整体族文件。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤5)的具体方法为：在Revit中建立钢桁梁桥BIM模型的项目文件：

步骤5-1)：根据施工图纸建立钢桁梁桥的标高和轴网体系，并另存为样本文件，此样板文件的轴网和标高用于统一相关项目文件中图元的空间参照关系；

步骤5-2)：打开步骤5-1)制作的样板文件，另存为“钢桁梁桥项目文件.rvt”；

步骤5-3)：载入步骤1)制作的钢桁梁杆件整体族，按照施工图纸的要求，在轴网体系中搭建钢桁梁模型；

步骤5-4)：制作完成，导出为“钢桁梁桥项目文件.nwc”。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤6)包括以下步骤：

步骤6-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.rvt”；

步骤6-2)：在钢桁梁拼装支架模型项目文件中载人步骤3)：制作的支架杆件整体族模型，并按照施工图纸规定的位置搭建支架项目模型；

步骤6-3)：制作完成，导出为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.nwc”。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤7)包括以下步骤：

步骤7-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.rvt”；

步骤7-2)：在钢桁梁拼装龙门吊项目文件中载人步骤4)制作的龙门吊整体族文件；

步骤7-3)：按照施工图纸规定位置，在钢桁梁拼装龙门吊BIM项目文件创建龙门吊整体族实例；

步骤7-4)：制作完成后，导出生成“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.nwc”。

作为本发明再进一步的方案：所述步骤8)的具体方法包括以下步骤：

步骤8-1)：创建Navisworks Manage文件：在Navisworks Manage中，选择“常用”工具栏，点击“附加”命令，附加上述步骤5-4)、6-3)、7-4)生成的“*.nwc”文件，将上述项目文件附加到Navisworks Manage，点击“应用程序按钮”中保存按钮，保存成“钢桁梁支架法拼装施工模拟.nwf”文件；

步骤8-2)：创建选择集文件夹：在“集合”中新建文件夹，并定义文件夹名称，如龙门吊集、下弦杆集、斜杆集、上弦杆集、板单元集等，以便于分类管理不同的选择集；

步骤8-3)：创建选择集：在Navisworks Manage中，针对拼装对象，应用选择树、选择命令或查找项目等方式，进行分类选择，并“保存选择”为选择集。对每一选择集命名，并拖放至相应的选择集文件夹中；

步骤8-4)：添加基本场景：

步骤8-4-1)：场景规划

由于钢桁梁组成的杆件较多，如果在一个场景中模拟全部杆件吊装动作，将导致在动画输出时生成的动画文件太大，或者生成的动画图片太多；

步骤8-4-2)：确定基本场景组成

基本场景组成元素，包括一个相机动画、若干个动画集；

步骤8-4-3)：添加基本场景

打开Animator工具栏，点击“添加场景”，然后修改“场景1”，以重新命名场景名称为“场景0-jiben”；

步骤8-5)：基本场景动画制作：

基本场景动画制作将实现建立基本场景组件、隐藏钢桁梁模型，模拟钢桁梁吊装前的状态，也就是，场景中显示除钢桁梁以外的拼装支架、龙门吊、场地等模型；

步骤8-5-1)：添加相机；

步骤8-5-2)：添加一个包含钢桁梁所有杆件的动画集；

步骤8-5-3)：修改动画集“透明度”为100％，隐藏所有钢桁梁杆件；

步骤8-5-4)：添加“龙门吊总装”动画集；

步骤8-5-5)：添加“龙门吊主吊具”动画集；

步骤8-5-6)：分别添加龙门吊主吊各段钢丝绳动画集；

步骤8-5-7)：分别添加龙门吊主吊吊绳动画集；

步骤8-5-8)：添加“龙门吊副吊具”动画集；

步骤8-5-9)：分别添加龙门吊副吊各段钢丝绳动画集；

步骤8-5-10)：分别添加龙门吊副吊吊绳动画集；

步骤8-6)：复制基本场景：基本场景组成中的相机、动画集制作完成后，在Animator工具栏中，选中“场景0-jiben”，点击右键，选择复制。右键点击“场景0-jiben”，出现的对话框中选择“粘贴”，创建“场景0-jiben”副本，修改其副本名称为“场景1-E0zuo”。“场景1-E0zuo”用于模拟“左侧E0节点”的吊装；

步骤8-7)：钢桁梁杆件左侧E0节点吊装模拟动画制作：

步骤8-7-1)：建立钢桁梁杆件“左E0节点”动画集；

步骤8-7-2)：将“E0jdzuo”动画集移动到吊装区；

步骤8-7-3)：“E0左节点”吊装准备；

步骤8-7-4)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-7-5)：将“左E0节点”动画集提升到指定高度；

步骤8-7-6)：将“左E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

步骤8-7-7)：将“左E0节点”动画集横向移动到设计位置；

步骤8-7-8)：将“左E0节点”动画集降落到设计位置；

步骤8-7-9)：将龙门吊及吊装系统移动到原始位置；

步骤8-7-10)：制作相机动画；

对应“左E0节点”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧。

步骤8-7-11)：播放动画，查看效果；

步骤8-8)：钢桁梁杆件右侧E0节点吊装模拟动画制作：

步骤8-8-1)：复制场景。

复制“场景1-E0zuo”，粘贴，创建“场景1-E0zuo副本”，修改场景名称为“场景2-E0yuo”；在“场景2-E0yuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景2-E0yuo”动画；

步骤8-8-2)：编辑“E0zuo”动画集；

步骤8-8-3)：建立钢桁梁杆件“右E0节点”动画集；

步骤8-8-4)：将“E0jdyuo”动画集移动到吊装区；

步骤8-8-5)：“E0右节点”吊装准备；

步骤8-8-6)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-8-7)：将“右E0节点”动画集提升到指定高度；

步骤8-8-8)：将“右E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

步骤8-8-9)：将“右E0节点”动画集横向移动到设计位置；

步骤8-8-10)：将“右E0节点”动画集降落到设计位置；

步骤8-8-11)：制作相机动画；

步骤8-8-12)：播放动画，查看效果；

步骤8-9)：钢桁梁杆件左侧E0-E2杆件吊装模拟动画制作：

步骤8-9-1)：复制场景；

复制“场景2-E0yuo”，粘贴，创建“场景2-E0yuo副本”，修改场景名称为“场景3-E0-E2zuo”；在“场景3-E0-E2zuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景3-E0-E2zuo”动画；

步骤8-9-2)：删除“E0yuo”动画集；

在Animator的左侧场景窗格中选中“E0yuo”动画集，点击右键，选择删除。将“E0yuo”动画集删除；

步骤8-9-3)：编辑“yidiaozhgjian”(已吊装杆件的拼音)动画集；

步骤8-9-4)：建立钢桁梁杆件“左E0-E2杆件”动画集；

步骤8-9-5)：将“E0-E2zou”动画集移动到吊装区；

步骤8-9-6)：“E0-E2zou”吊装准备；

步骤8-9-7)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-9-8)：将“E0-E2zou”动画集提升到指定高度；

步骤8-9-9)：将“E0-E2zou”动画集纵向移动到设计位置；

步骤8-9-10)：将“E0-E2zou”动画集横向移动到设计位置；

步骤8-9-11)：将“E0-E2zou”动画集降落到设计位置；

步骤8-9-12)：制作相机动画；

对应“E0-E2zou”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧；

步骤8-9-13)：播放动画，查看效果；

步骤8-10)：重复步骤8-9，按照施工方案的杆件吊装顺序，在不同场景中制作钢桁梁其它杆件的吊装模拟场景动画。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，能把抽象的、复杂的钢桁梁桥支架法拼装施工过程以三维模型动画形式模拟出来进行方案研究和技术交流，制定出最佳的施工方案，使施工人员直观地了解施工对象、步骤和要求，从而保证施工质量和安全，避免返工或事故，提高施工效率。

附图说明

图1为基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法的流程图。

图2为基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法中钢桁梁支架法拼装施工工艺流程框图。

图3为基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法中龙门吊的组件框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，包括以下步骤：

步骤1)：钢桁梁桥BIM模型杆件族文件制作；

依据施工图纸，利用Revit软件建立钢桁梁各杆件的族文件，杆件族文件包括杆件零件族文件和杆件整体族文件；

杆件零件族包含零件的技术参数信息，通过建立参照面或参照线，并使用对齐命令将三维模型进行技术参数关联，实现模型信息化和参数化，杆件的零件包括组成杆件的底板、顶板、腹板、加劲板、连接板等；

杆件整体族由杆件零件族作为载入族制作而成，杆件整体族载入Revit项目文件，这样做的优点是，方便制作动画时进行选择，杆件整体族包括下弦杆、上弦杆、斜杆、横联、水平联结杆、节点等；

步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；

根据施工图纸，在Revit中制作钢桁梁桥的桥墩BIM族模型，桥墩族模型包括墩身、墩帽、垫石三部分；

步骤3)：支架BIM模型族文件制作；

依据支架法拼装施工方案，制作钢桁梁拼装支架零件族、拼装支架整体族，以及龙门吊轨道支架的零件族和整体族；

钢桁梁支架与龙门吊轨道支架分开设置，钢桁梁支架分布在左、右下弦杆下方，龙门吊支架分布在钢桁梁支架的外侧；

两种支架均由混凝土块基础、立柱、立柱联结系、柱顶横梁、贝雷梁分配梁、贝雷梁组成。

步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；

依据支架法拼装施工方案，制作吊装用龙门吊BIM模型杆件族文件，然后制作龙门吊整体族文件；

龙门吊杆件族包括龙门吊走行轮、支腿、横梁、主吊小车、副吊小车、钢丝绳、吊钩、吊绳等部分。

步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；

在Revit中建立钢桁梁桥BIM模型的项目文件，具体的：

步骤5-1)：根据施工图纸建立钢桁梁桥的标高和轴网体系，并另存为样本文件，此样板文件的轴网和标高用于统一相关项目文件中图元的空间参照关系；

步骤5-2)：打开步骤5-1)制作的样板文件，另存为“钢桁梁桥项目文件.rvt”；

步骤5-3)：载入步骤1)制作的钢桁梁杆件整体族，按照施工图纸的要求，在轴网体系中搭建钢桁梁模型；

步骤5-4)：制作完成，导出为“钢桁梁桥项目文件.nwc”；

步骤6)：支架BIM模型项目文件制作，具体的：

步骤6-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.rvt”；

步骤6-2)：在钢桁梁拼装支架模型项目文件中载人步骤3)：制作的支架杆件整体族模型，并按照施工图纸规定的位置搭建支架项目模型；

步骤6-3)：制作完成，导出为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.nwc”；

步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作；具体的：

步骤7-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.rvt”；

步骤7-2)：在钢桁梁拼装龙门吊项目文件中载人步骤4)制作的龙门吊整体族文件；

步骤7-3)：按照施工图纸规定位置，在钢桁梁拼装龙门吊BIM项目文件创建龙门吊整体族实例；

步骤7-4)：制作完成后，导出生成“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.nwc”；

步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；

步骤8-1)：创建Navisworks Manage文件：

在Navisworks Manage中，选择“常用”工具栏，点击“附加”命令，附加上述步骤5-4)、6-3)、7-4)生成的“*.nwc”文件，将上述项目文件附加到Navisworks Manage，点击“应用程序按钮”中保存按钮，保存成“钢桁梁支架法拼装施工模拟.nwf”文件，保存成“*.nwf”文件的优点是，在进行施工方案优化调整时，如果需要修改模型项目文件，修改后导出成“同文件名.nwc”文件，则在Navisworks Manage中，模型同时会得到更新；

步骤8-2)：创建选择集文件夹；

在“集合”中新建文件夹，并定义文件夹名称，如龙门吊集、下弦杆集、斜杆集、上弦杆集、板单元集等，以便于分类管理不同的选择集；

步骤8-3)：创建选择集；

在Navisworks Manage中，针对拼装对象，应用选择树、选择命令或查找项目等方式，进行分类选择，并“保存选择”为选择集，对每一选择集命名，并拖放至相应的选择集文件夹中；

步骤8-4)：添加基本场景；

步骤8-5)：基本场景动画制作；

基本场景动画制作将实现建立基本场景组件、隐藏钢桁梁模型，模拟钢桁梁吊装前的状态，也就是，场景中显示除钢桁梁以外的拼装支架、龙门吊、场地等模型；

步骤8-6)：复制基本场景；

基本场景组成中的相机、动画集制作完成后，在Animator工具栏中，选中“场景0-jiben”，点击右键，选择复制，右键点击“场景0-jiben”，出现的对话框中选择“粘贴”，创建“场景0-jiben”副本，修改其副本名称为“场景1-E0zuo”，“场景1-E0zuo”用于模拟“左侧E0节点”的吊装。

说明：在后续钢桁梁杆件吊装模拟动画制作过程中，可根据龙门吊及其吊具的工作方式，选择性进行复制使用，比如将吊具位置相同的场景复制到下一个杆件吊装场景。这样做的优点是，减少龙门吊及吊装系统参数的重复输入，提高制作效率。

已经模拟吊装完成的钢桁梁杆件，可以制作成选择集，在下一钢桁梁杆件吊装场景中，添加该选择集的动画集，并命名为“yidiaozhgjian”“已吊装杆件”,将动画集“透明度”属性设置为“0”，以表示完成吊装。

步骤8-7)：钢桁梁杆件左侧E0节点吊装模拟动画制作；

步骤8-8)：钢桁梁杆件右侧E0节点吊装模拟动画制作；

步骤8-9)：钢桁梁杆件左侧E0-E2杆件吊装模拟动画制作；

步骤8-10)：重复步骤8-9，按照施工方案的杆件吊装顺序，在不同场景中制作钢桁梁其它杆件的吊装模拟场景动画；

步骤9)：研究方案可行性，优化方案；

工程管理和技术人员针对动画视频模拟的吊装方案，进行研究讨论，需要调整时，按照上述动画制作过程进行修改，形成最终动画。

步骤10)：导出场景动画，进行交底。

打开“动画”工具栏，分别选择各个杆件吊装场景，导出场景动画视频文件，对施工人员进行方案交底。

实施例二

本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例对步骤8-4)进行了详细的说明，具体的，具体步骤如下：

步骤8-4-1)：场景规划：

由于钢桁梁组成的杆件较多，如果在一个场景中模拟全部杆件吊装动作，将导致在动画输出时生成的动画文件太大，或者生成的动画图片太多，为了控制一次导出动画文件的大小，本发明采取了分设场景的方法，并对场景进行规划，具体方法是：将场景按照模拟吊装的杆件名称命名(拼音简写)，建立首个吊装杆件场景，并将其作为基本场景；在基本场景中添加一个相机动画和若干个动画集，其它后续杆件吊装场景通过复制基本场景的方式添加到Animator中；

步骤8-4-2)：确定基本场景组成；

基本场景组成元素，包括一个相机动画或一个剖面动画、若干个动画集，相机动画用来显示动作的完成环境，在时间轴上的指定时刻，通过对视口放大或缩小、旋转，然后点击“捕捉关键帧”，记录不同时间点的视口变化，以配合场景动画的表示效果，剖面动画制作方式是启用剖面，设置剖面，放大或缩小视口，记录关键帧，以配合场景动画的表示效果。动画集是展示模拟对象的动作，基本场景动画集包括：以钢桁梁所有杆件为选择集的动画集、以龙门吊及其组成系统为选择集的动画集；

步骤8-4-3)：添加基本场景；

打开Animator工具栏，点击“添加场景”，然后修改“场景1”，以重新命名场景名称，比如，基本场景名称命名为“场景0-jiben”(0是编号，jiben是“基本”的汉语拼音)。

实施例三

本本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例对步骤8-5)进行了详细的说明，具体的，具体步骤如下：

步骤8-5-1)：添加相机；

右键点击“场景0-jiben”，给场景添加“相机”，用于在不同时间点捕捉所需的场景；

步骤8-5-2)：添加一个包含钢桁梁所有杆件的动画集；

在“集合”中，首先选择“集合”中钢桁梁所有杆件的选择集文件夹，然后，右键点击“场景0-jiben”，在右键对话框中选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，这样便在场景中添加了以“钢桁梁所有杆件”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Allganjian”；

步骤8-5-3)：修改动画集“透明度”为100％，隐藏所有钢桁梁杆件；

为模拟钢桁梁的拼装过程，先将“Allganjian”动画集的“透明度”属性，更改“透明度”值为100％，从而将钢桁梁进行隐藏；

方法是，把时间线拖拉至最左端或自定义的时间点(比如00:10.00),点击“捕捉关键帧”，在捕捉的关键帧上点右键并选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，选择“透明度”对勾，并将其值设置为100％；

步骤8-5-4)：添加“龙门吊总装”动画集；

添加一个包括龙门吊横梁、支腿、主吊小车、主吊钢丝绳、主吊钩、主吊吊绳等全部关联组件在内的动画集，打开“集合”中选择龙门吊文件夹，同时选中文件夹内所有选择集，在Animator工具框“场景0-jiben”场景中，点击右键，选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“龙门吊全部关联组件”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Longmdzzh”(“龙门吊总装”拼音缩写)，移动时间线到指定时间刻度，点击“捕捉关键帧”，捕捉“龙门吊总装”的初始位置图片；

说明1：按照施工方案，龙门吊机初始位置停放在临时拼装场地的起吊区，对应“编辑关键帧”对话框的位置是(x,y,z)＝(0,0,0)，可以通过改变(x)坐标，来模拟龙门吊走行动作；

说明2：龙门吊的纵向(x轴向)与主吊小车、主吊钢丝绳、主吊钩、主吊吊绳的纵向位置是相同的，为减少输入参数，提高制作效率，本发明采取了将龙门吊支腿、横梁、主吊小车、副吊小车、主吊钢丝绳、副吊钢丝绳等关联构件作为一个选择集，添加到“龙门吊骨架”动画集中，在制作龙门吊移动动画时，只需改变“龙门吊骨架”动画集的(x)坐标，就可以实现龙门吊关联构件的纵向同步移动的模拟；

步骤8-5-5)：添加“龙门吊主吊具”动画集；

打开“集合”中选择龙门吊文件夹，选中“主吊小车、各分段主吊钢丝绳、主吊钩、主钩吊绳”在内的选择集，在Animator工具框“场景0-jiben”场景中，点击右键，选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“龙门吊主吊具”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Lmdzhudiaoju”(“龙门吊主吊具”拼音缩写)，移动时间线到指定时间刻度，点击“捕捉关键帧”，捕捉“龙门吊主吊具”的初始位置图片；

说明：“龙门吊主吊具”动画集用于模拟“龙门吊主吊具”的横向(y轴向)移动动作；“龙门吊主吊具”的纵向(x轴向)移动通过步骤8-5-4)添加的“龙门吊总装”动画集的参数设置来实现；“主吊小车、各分段主吊钢丝绳、主吊钩、主钩吊绳”等主吊具关联组件的横向(y轴向)移动是同步的。为减少输入参数，提高制作效率，本发明采取了将“主吊小车、各分段主吊钢丝绳、主吊钩、主钩吊绳”等与主吊具关联构件作为一个选择集，添加到“龙门吊主吊具”动画集中，在制作龙门吊起吊动画时，只需改变“龙门吊主吊具”动画集的(y)坐标，就可以实现“龙门吊主吊具”关联构件的横向同步移动的模拟。

步骤8-5-6)：分别添加龙门吊主吊各段钢丝绳动画集；

打开“集合”中选择龙门吊文件夹，选中“主吊钩和主吊钢丝绳1节”选择集(钢丝绳编号从下向上排，主吊钩和第1节钢丝绳连在一起)，在Animator工具框“场景0-jiben”场景中，点击右键，选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“主吊钩和主吊钢丝绳1节”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Lmdzhdiaosh1”(“龙门吊主吊钢丝绳1节”拼音缩写)。

重复此步骤，分别建立“主吊钢丝绳2节”、“主吊钢丝绳3节”…的动画集。分别对应动画集捕捉关键帧，创建初始位置图片。

说明：钢丝绳的总长度根据龙门吊横梁下部至起吊场地的距离来确定，各分段长度根据起吊高度来确定。对起吊钢丝绳长度进行分段的意图是，能够通过采取改变各分段的高度(z)坐标值的办法，来模拟龙门吊起吊动作。这也是本发明的关键创新点。

步骤8-5-7)：分别添加龙门吊主吊吊绳动画集；

吊绳是吊钩和吊装杆件之间连接用的钢丝绳。根据起吊杆件的大小和形状，吊绳也分不同型号，并且在龙门吊模型制作时一并制作成不同的族模型文件，根据吊绳种类分别在“场景0-jiben”场景中添加相应吊绳的动画集，并进行相应的命名，如，Lmdzhdsheng1(主吊吊绳1)、Lmdzhdsheng2(主吊吊绳2)、…。

分别对应动画集捕捉关键帧，创建初始位置图片，通过采取改变各吊绳的高度(z)坐标值的办法，来模拟龙门吊起吊动作。

步骤8-5-8)：添加“龙门吊副吊具”动画集；

打开“集合”中选择龙门吊文件夹，选中“副吊小车、各分段副吊钢丝绳、副吊钩、副钩吊绳”在内的选择集，在Animator工具框“场景0-jiben”场景中，点击右键，选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“龙门吊副吊具”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Lmdfudiaoju”(“龙门吊副吊具”拼音缩写)。移动时间线到指定时间刻度，点击“捕捉关键帧”，捕捉“龙门吊副吊具”的初始位置图片。

说明：“龙门吊副吊具”动画集用于模拟“龙门吊副吊具”的横向(y轴向)移动动作。“龙门吊副吊具”的纵向(x轴向)移动通过步骤8-6-3)添加的“龙门吊总装”动画集的参数设置来实现。“副吊小车、各分段副吊钢丝绳、副吊钩、副钩吊绳”等副吊具关联组件的横向(y轴向)移动是同步的。为减少输入参数，提高制作效率，本发明采取了将“副吊小车、各分段副吊钢丝绳、副吊钩、副钩吊绳”等与副吊具关联构件作为一个选择集，添加到“龙门吊副吊具”动画集中，在制作龙门吊起吊动画时，只需改变“龙门吊副吊具”动画集的(y)坐标，就可以实现“龙门吊副吊具”关联构件的横向同步移动的模拟。

步骤8-5-9)：分别添加龙门吊副吊各段钢丝绳动画集；

打开“集合”中选择龙门吊文件夹，选中“副吊钩和副吊钢丝绳1节”选择集(钢丝绳编号从下向上排，副吊钩和第1节钢丝绳连在一起)，在Animator工具框“场景0-jiben”场景中，点击右键，选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“副吊钩和副吊钢丝绳1节”为动画对象的动画集，将此动画集重新命名为“Lmdfudiaosh1”(龙门吊副吊钢丝绳1节拼音缩写)；

重复此步骤，分别建立“副吊钢丝绳2节”、“副吊钢丝绳3节”…的动画集。分别对应动画集捕捉关键帧，创建初始位置图片。

步骤8-5-10)：分别添加龙门吊副吊吊绳动画集；

吊绳是吊钩和吊装杆件之间连接用的钢丝绳。根据起吊杆件的大小和形状，吊绳也分不同型号，并且在龙门吊模型制作时一并制作成不同的族模型文件，根据吊绳种类分别在“场景0-jiben”场景中添加相应吊绳的动画集，并进行相应的命名，如，Lmdfudsheng1(副吊吊绳1)、Lmdfudsheng2(副吊吊绳2)、…。

分别对应动画集捕捉关键帧，创建初始位置图片，通过采取改变各吊绳的高度(z)坐标值的办法，来模拟龙门吊起吊动作。

实施例四

本本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例对步骤8-7)进行了详细的说明，具体的，具体步骤如下：

步骤8-7-1)：建立钢桁梁杆件“左E0节点”动画集；

在“集合”工具栏中，选择“下弦杆集”文件夹中的“左E0节点”选择集，然后，右键点击“场景1-E0zuo”，在右键对话框中选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“左E0节点”为动画对象的动画集，修改动画集名称为“E0jdzuo”(“E0节点左”拼音简写)，移动时间线到指定刻度位置，点击“捕捉关键帧”，捕捉当前位置，生成第1关键帧。不改变关键帧的参数。

步骤8-7-2)：将“E0jdzuo”动画集移动到吊装区；

移动时间线到下一位置(间隔时长根据用户需要确定)，选择“E0jdzuo”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0jdzuo”的第2个关键帧，在第2关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，设置“E0jdzuo”动画集的坐标参数，将动画集代表的“左E0节点”从原始设计位置，移动到临时拼装场中部(龙门吊下方)的地面上；第2关键帧的“透明度”属性仍和第1关键帧的“透明度”属性一样，保持“100％”，透明状态，这一步目的是，在透明状态下，将“E0左节点”从设计位置移动到拼装吊装位置。

步骤8-7-3)：“E0左节点”吊装准备；

移动时间线到下一位置(间隔时长根据用户需要确定)，选择“E0jdzuo”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0jdzuo”的第3个关键帧，在第3关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，“E0jdzuo”动画集的坐标参数不用调整，将第3关键帧的“透明度”属性进行修改，修改“透明度”属性，将框“√”选上，透明度值设置为0％(不透明)，这一步目的是，做好起吊准备。第2帧和第3帧的时间间隔长度，由用户根据模拟效果来确定。

步骤8-7-4)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

将时间线移动到步骤8-7-3)制作的“E0jdzuo”动画集第3关键帧位置，选中“Longmdzzh”动画集行，点击“捕捉关键帧”，右键点击关键帧，编辑位置，使得(x)值与“左E0节点”中部(x)位置一致；选中“Lmdzhudiaoju”动画集行，点击“捕捉关键帧”，右键点击关键帧，编辑位置，使得(y)值与“左E0节点”中部(y)位置一致；选中Lmdzhdsheng1、Lmdzhdsheng2、…，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“左E0节点”中部(z)位置一致；选中Lmdzhdsheng1(或Lmdzhdsheng2，根据杆件尺寸需要确定)，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“左E0节点”中部(z)位置一致。

步骤8-7-5)：将“左E0节点”动画集提升到指定高度；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第4关键帧。右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“左E0节点”动画集的(z)值到指定高度。在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑相应关键帧的(z)坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“左E0节点”动画集提升到指定高度的动作。

步骤8-7-6)：将“左E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧。右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“左E0节点”动画集的(x)值为指定数值(x＝0是纵向设计位置)。在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑关键帧的(x)坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“左E0节点”动画集中部位置，模拟将“左E0节点”动画集纵向移动到设计位置。在相同时间位置，点击“捕捉关键帧”，创建其它龙门吊吊装系统动画集关键帧，帧参数不需调整。

步骤8-7-7)：将“左E0节点”动画集横向移动到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“左E0节点”动画集的(y)值为指定数值(y＝0为设计位置)，其它参数不变。在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑关键帧的(y)坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“左E0节点”动画集中部位置，模拟将“左E0节点”动画集横向移动到设计位置。在当前时间线位置，分别捕捉龙门吊其它动画集关键帧，关键帧参数不变。

步骤8-7-8)：将“左E0节点”动画集降落到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“左E0节点”动画集的(z)值到设计高度(z＝0为设计位置)，其它参数不变。在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，点击“捕捉关键帧”。编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的(z)坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“左E0节点”动画集降低到指定高度的动作。

步骤8-7-9)：将龙门吊及吊装系统移动到原始位置；

移动时间线到下一指定刻度位置，选中“龙门吊总装”动画集行，点击“捕捉关键帧”，右键点击该关键帧，编辑“龙门吊总装”动画集的纵向坐标(x＝0为原始位置)，将龙门吊平移回原始位置。

步骤8-7-10)：制作相机动画；

对应“左E0节点”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧。

步骤8-7-11)：播放动画，查看效果；

点击“场景1-E0zuo”中相机、各动画集名称后的方框，确保处于打“√”状态。将时间线移至最左端，点击“播放”键，播放“场景1-E0zuo”动画，查看制作效果，根据需要调整相关动画集的参数信息，直到满足要求。

实施例五

本本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例对步骤8-8)进行了详细的说明，具体的，具体步骤如下：

步骤8-8-1)：复制“场景1-E0zuo”，粘贴，创建“场景1-E0zuo副本”，修改场景名称为“场景2-E0yuo”，在“场景2-E0yuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景2-E0yuo”动画。

步骤8-8-2)：编辑“E0zuo”动画集；

将时间线移至“E0zuo”动画集的第7关键帧，点击右键，选择删除。然后，分别将时间线移至“E0zuo”动画集的第6、5、4、3、2关键帧，分别点击右键，选择删除关键帧。

将时间线移至“E0zuo”动画集的第1关键帧，点击右键，选择编辑；将“E0zuo”动画集的“透明度”属性改为0％，以模拟“E0zuo”动画集已经吊装就位；并将“E0zuo”动画集的名称改为“yidiaozhgjian”，以存放已吊装杆件；将已经模拟完成吊装的杆件全部选中，然后采用更新动画集的方式，添加到“yidiaozhgjian”动画集中。

步骤8-8-3)：建立钢桁梁杆件“右E0节点”动画集；

在“集合”工具栏中，选择“下弦杆集”文件夹中的“右E0节点”选择集，然后，右键点击“场景2-E0yuo”，在右键对话框中选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“右E0节点”为动画对象的动画集。修改动画集名称为“E0jdyou”(“E0节点右”拼音简写)；移动时间线到最左端，点击“捕捉关键帧”，生成第1关键帧，捕捉“右E0节点”动画集的当前位置；不改变第1关键帧的参数。

步骤8-8-4)：将“E0jdyuo”动画集移动到吊装区；

移动时间线到下一位置(对应“Longmdzzh”龙门吊总装关键帧的第2帧)，选择“E0jdyuo”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0jdyuo”的第2个关键帧；在第2关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，设置“E0jdyuo”动画集的坐标参数，将动画集代表的“右E0节点”从原始设计位置，移动到临时拼装场中部(龙门吊下方)的地面上；第2关键帧的“透明度”属性仍和第1关键帧的“透明度”属性一样，保持“100％”，透明状态；这一步目的是，在透明状态下，将“E0左节点”从设计位置移动到拼装吊装位置。

步骤8-8-5)：“E0右节点”吊装准备；

移动时间线到下一位置(对应“Longmdzzh”龙门吊总装关键帧的第3帧)，选择“E0jdyuo”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0jdyuo”的第3个关键帧，在第3关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，“E0jdyuo”动画集的坐标参数不用调整，将第3关键帧的“透明度”属性进行修改，修改“透明度”属性，将框“√”选上，透明度值设置为0％(不透明)，这一步目的是，做好起吊准备。

步骤8-8-6)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

时间线保持在“E0jdyuo”动画集第3关键帧位置，选中“Longmdzzh”动画集行，右键点击关键帧，编辑位置，使得(x)值与“右E0节点”中部(x)位置一致；时间线位置不变，选中“Lmdzhudiaoju”动画集行，右键点击关键帧，编辑位置，使得(y)值与“右E0节点”中部(y)位置一致；时间线位置不变，选中Lmdzhdsheng1、Lmdzhdsheng2、…，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“右E0节点”中部(z)位置一致；选中Lmdzhdsheng1(或Lmdzhdsheng2，根据杆件尺寸需要确定)，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“右E0节点”中部(z)位置一致。

步骤8-8-7)：将“右E0节点”动画集提升到指定高度；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第4关键帧，将时间线移动至第4关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建“E0jdyou”动画集第4关键帧，右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“右E0节点”动画集的(z)值到指定高度，在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击对应关键帧，编辑相应关键帧的(z)坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“右E0节点”动画集提升到指定高度的动作。

步骤8-8-8)：将“右E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第5关键帧，将时间线移动至第5关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧，右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“右E0节点”动画集的(x)值为指定数值(x＝0是纵向设计位置)。在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的(x)坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“右E0节点”动画集中部位置，模拟将“右E0节点”动画集纵向移动到设计位置，龙门吊吊装系统其它动画集关键帧参数不需调整。

步骤8-8-9)：将“右E0节点”动画集横向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第6关键帧，将时间线移动至第6关键帧位置。选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“右E0节点”动画集的(y)值为指定数值(y＝0为设计位置)，其它参数不变，在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的(y)坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“右E0节点”动画集中部位置，模拟将“右E0节点”动画集横向移动到设计位置，在当前时间线位置，龙门吊其它动画集关键帧参数不变。

步骤8-8-10)：将“右E0节点”动画集降落到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第7关键帧，将时间线移动至第7关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“右E0节点”动画集的(z)值到设计高度(z＝0为设计位置)，其它参数不变；在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击关键帧，编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的(z)坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“右E0节点”动画集降低到指定高度的动作。

步骤8-8-11)：制作相机动画；

对应“右E0节点”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧。

步骤8-8-12)：播放动画，查看效果；

点击“场景2-E0yuo”中相机、各动画集名称后的方框，确保处于打“√”状态，将时间线移至最左端，点击“播放”键，播放“场景2-E0yuo”动画，查看制作效果，根据需要调整相关动画集的参数信息，直到满足要求。

实施例四

本本发明在具体实施过程中还提出了另一种实施例对步骤8-9)进行了详细的说明，具体的，具体步骤如下：

步骤8-9-1)：复制“场景2-E0yuo”，粘贴，创建“场景2-E0yuo副本”，修改场景名称为“场景3-E0-E2zuo”，在“场景3-E0-E2zuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景3-E0-E2zuo”动画。

步骤8-9-2)：删除“E0yuo”动画集；

在Animator的左侧场景窗格中选中“E0yuo”动画集，点击右键，选择删除，将“E0yuo”动画集删除。

步骤8-9-3)：编辑“yidiaozhgjian”(已吊装杆件的拼音)动画集；

在“集合”中，同时选中“E0左、E0右”选择集，接着在Animator左侧窗格中，右键点击

“yidiaozhgjian”，在对话框中选择“更新动画集”→“从当前搜索/选择集”。从而将步骤8-7、8-8完成的模拟吊装“E0左、E0右”杆件，放在动画集(“yidiaozhgjian”)内，右键点击其关键帧，确认其“透明度”值为0(不透明)，模拟“yidiaozhgjian”动画集已经吊装就位。

步骤8-9-4)：建立钢桁梁杆件“左E0-E2杆件”动画集；

在“集合”工具栏中，选择“下弦杆集”文件夹中的“左E0-E2杆件”选择集，然后，右键点击“场景3-E0-E2zuo”，在右键对话框中选择“添加动画集”→“从当前搜索/选择集”，在场景中添加以“左E0-E2杆件”为动画对象的动画集。修改动画集名称为“E0-E2zou”(“E0-E2左”拼音简写)，移动时间线到最左端，点击“捕捉关键帧”，生成第1关键帧，捕捉“左E0-E2杆件”动画集的当前位置，不改变第1关键帧的参数。

步骤8-9-5)：将“E0-E2zou”动画集移动到吊装区；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装关键帧的第2帧，将时间线移动这一位置(对应“Longmdzzh”龙门吊总装关键帧的第2帧)，选择“E0-E2zou”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0-E2zou”的第2个关键帧；在第2关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，设置“E0-E2zou”动画集的坐标参数，将动画集代表的“左E0-E2杆件”从原始设计位置，移动到临时拼装场中部(龙门吊下方)的地面上；第2关键帧的“透明度”属性仍和第1关键帧的“透明度”属性一样，保持“100％”，透明状态；这一步目的是，在透明状态下，将“E0左节点”从设计位置移动到拼装吊装位置。

说明1：钢桁梁桥杆件的空间移动过程中，包括平移、旋转或两者组合形成的动作。对于水平位置上的杆件，通过修改“编辑关键帧”中的平移参数(x,y,z)即可实现纵向、横向、竖向的位置移动；对于斜向位置上的杆件，需要修改“编辑关键帧”中的平移(x,y,z)和旋转(x,y,z)参数。也可以通过点击Navisworks manage的Animator工具框中“平移动画集”、“旋转动画集”命令，直接在窗口中平移或旋转动画集到所需位置，当平移或旋转的参数不易确定时，这样做非常方便。

说明2：对于钢桁梁桥的斜杆，比如，XG-1zuo、XG-1you，在“步骤xxxx)：将“XG-1zuo”动画集移动到吊装区。”这一步骤中，就需要同时修改“XG-1zuo”动画集第2关键帧的平移和旋转(x,y,z)参数。因为“XG-1zuo”在设计位置是斜向放置的，而在吊装区龙门吊起吊前应该是水平放置的，所以要在这一步骤中，将“XG-1zuo”动画集的空间状态调整成水平状态。

步骤8-9-6)：“E0-E2zou”吊装准备；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第3关键帧，将时间线移动至第3关键帧位置，选择“E0-E2zou”栏，点击“捕捉关键帧”，增加“E0-E2zou”的第3个关键帧，在第3关键帧上点击右键，选择“编辑”，在“编辑关键帧”对话框中，“E0-E2zou”动画集的坐标参数不用调整，将第3关键帧的“透明度”属性进行修改。修改“透明度”属性，将框“√”选上，透明度值设置为0％(不透明)。这一步目的是，做好起吊准备。

步骤8-9-7)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

时间线保持在“E0-E2zou”动画集第3关键帧位置，选中“Longmdzzh”动画集行，右键点击关键帧，编辑位置，使得(x)值与“E0-E2zou”中部(x)位置一致；时间线位置不变，选中“Lmdzhudiaoju”动画集行，右键点击关键帧，编辑位置，使得(y)值与“右E0节点”中部(y)位置一致；时间线位置不变，选中Lmdzhdsheng1、Lmdzhdsheng2、…，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“E0-E2zou”中部(z)位置一致；选中Lmdzhdsheng1(或Lmdzhdsheng2，根据杆件尺寸需要确定)，右键点击关键帧，编辑位置，使得(z)值与“E0-E2zou”中部(z)位置一致。

步骤8-9-8)：将“E0-E2zou”动画集提升到指定高度；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第4关键帧，将时间线移动至第4关键帧位置。选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建“E0-E2zou”动画集第4关键帧。右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“E0-E2zou”动画集的(z)值到指定高度。在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击对应关键帧，编辑相应关键帧的(z)坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“E0-E2zou”动画集提升到指定高度的动作。

说明：对于钢桁梁桥的斜杆，比如，XG-1zuo、XG-1you，在“步骤xxxx)：将“XG-1zuo”动画集提升到指定高度。”这一步骤中，尚需要同时修改“XG-1zuo”动画集第4关键帧的平移和旋转(x,y,z)参数。因为“XG-1zuo”在设计位置是斜向放置的，而在吊装区龙门吊起吊前是水平放置的，所以要在这一步骤中，将“XG-1zuo”动画集的空间状态调整成斜向状态。

步骤8-9-9)：将“E0-E2zou”动画集纵向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第5关键帧，将时间线移动至第5关键帧位置。选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧。右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“E0-E2zou”动画集的(x)值为指定数值(x＝0是纵向设计位置)。在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的(x)坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“E0-E2zou”动画集中部位置，模拟将“E0-E2zou”动画集纵向移动到设计位置。龙门吊吊装系统其它动画集关键帧参数不需调整。

步骤8-9-10)：将“E0-E2zou”动画集横向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第6关键帧，将时间线移动至第6关键帧位置。选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“E0-E2zou”动画集的(y)值为指定数值(y＝0为设计位置)，其它参数不变。在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的(y)坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“E0-E2zou”动画集中部位置，模拟将“E0-E2zou”动画集横向移动到设计位置。在当前时间线位置，龙门吊其它动画集关键帧参数不变。

步骤8-9-11)：将“E0-E2zou”动画集降落到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第7关键帧，将时间线移动至第7关键帧位置。选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“E0-E2zou”动画集的(z)值到设计高度(z＝0为设计位置)，其它参数不变。在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击关键帧，编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的(z)坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“E0-E2zou”动画集降低到指定高度的动作。

步骤8-9-12)：制作相机动画；

对应“E0-E2zou”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧。

步骤8-9-13)：播放动画，查看效果；

点击“场景3-E0-E2zuo”中相机、各动画集名称后的方框，确保处于打“√”状态。将时间线移至最左端，点击“播放”键，播放“场景3-E0-E0zuo”动画，查看制作效果。根据需要调整相关动画集的参数信息，直到满足要求。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：钢桁梁桥BIM模型族文件制作；

步骤2)：钢桁梁桥墩BIM模型族文件制作；

步骤3)：支架BIM模型族文件制作；

步骤4)：龙门吊BIM模型族文件制作；

步骤5)：钢桁梁桥BIM模型项目文件制作；

所述步骤5)的具体方法为：在Revit中建立钢桁梁桥BIM模型的项目文件：

步骤5-1)：根据施工图纸建立钢桁梁桥的标高和轴网体系，并另存为样本文件，此样板文件的轴网和标高用于统一相关项目文件中图元的空间参照关系；

步骤5-2)：打开步骤5-1)制作的样板文件，另存为“钢桁梁桥项目文件.rvt”

步骤5-3)：载入步骤1)制作的钢桁梁的杆件整体族，按照施工图纸的要求，在轴网体系中搭建钢桁梁模型；

步骤5-4)：制作完成，导出为“钢桁梁桥项目文件.nwc”；

步骤6)：支架BIM模型项目文件制作，

步骤6)包括以下步骤：

步骤6-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.rvt”；

步骤6-2)：在钢桁梁拼装支架模型项目文件中载人步骤3)：制作杆件整体族的模型，并按照施工图纸规定的位置搭建支架项目模型；

步骤6-3)：制作完成，导出为“钢桁梁拼装支架模型项目文件.nwc”；

步骤7)：龙门吊BIM模型项目文件制作，

步骤7)包括以下步骤：

步骤7-1)：打开步骤5-1)中保存的钢桁梁桥项目文件的标高和轴网样板文件，并另存为“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.rvt”；

步骤7-2)：在钢桁梁拼装龙门吊项目文件中载人步骤4)制作的龙门吊整体族文件；

步骤7-3)：按照施工图纸规定位置，在钢桁梁拼装龙门吊BIM项目文件创建龙门吊整体族实例；

步骤7-4)：制作完成后，导出生成“钢桁梁拼装龙门吊项目文件.nwc”；

步骤8)：钢桁梁支架法拼装施工过程模拟动画制作；

步骤9)：研究方案可行性，优化方案；

步骤10)：导出场景动画，进行交底；

步骤8)的具体方法包括以下步骤：

步骤8-1)：创建NavisworksManage文件：在NavisworksManage中，选择“常用”工具栏，点击“附加”命令，附加生成的“*.nwc”文件，将上述项目文件附加到NavisworksManage，点击“应用程序按钮”中保存按钮，保存成“钢桁梁支架法拼装施工模拟.nwf”文件；

步骤8-2)：创建选择集文件夹：在“集合”中新建文件夹，并定义文件夹名称，以便于分类管理不同的选择集；

步骤8-3)：创建选择集：在NavisworksManage中，针对拼装对象，应用选择树、选择命令或查找项目方式，进行分类选择，并“保存选择”为选择集；对每一选择集命名，并拖放至相应的选择集文件夹中；

步骤8-4)：添加基本场景：

步骤8-4-1)：场景规划；

步骤8-4-2)：确定基本场景组成；

基本场景组成元素，包括一个相机动画、若干个动画集；

步骤8-4-3)：添加基本场景；

打开Animator工具栏，点击“添加场景”，然后修改“场景1”，以重新命名场景名称为“场景0-jiben”；

步骤8-5)：基本场景动画制作：

基本场景动画制作将实现建立基本场景组件、隐藏钢桁梁模型，模拟钢桁梁吊装前的状态，也就是，场景中显示除钢桁梁以外的拼装支架、龙门吊、场地模型；

步骤8-5-1)：添加相机；

右键点击“场景0-jiben”，给场景添加“相机”，用于在不同时间点捕捉所需的场景；

步骤8-5-2)：添加一个包含钢桁梁所有杆件的动画集；

步骤8-5-3)：修改动画集“透明度”为100％，隐藏所有钢桁梁杆件；

步骤8-5-4)：添加“龙门吊总装”动画集；

步骤8-5-5)：添加“龙门吊主吊具”动画集；

步骤8-5-6)：分别添加龙门吊主吊各段钢丝绳动画集；

步骤8-5-7)：分别添加龙门吊主吊吊绳动画集；

步骤8-5-8)：添加“龙门吊副吊具”动画集；

步骤8-5-9)：分别添加龙门吊副吊各段钢丝绳动画集；

步骤8-5-10)：分别添加龙门吊副吊吊绳动画集；

步骤8-6)：复制基本场景：基本场景组成中的相机、动画集制作完成后，在Animator工具栏中，选中“场景0-jiben”，点击右键，选择复制，右键点击“场景0-jiben”，出现的对话框中选择“粘贴”，创建“场景0-jiben”副本，修改其副本名称为“场景1-E0zuo”；“场景1-E0zuo”用于模拟“左侧E0节点”的吊装；

步骤8-7)：钢桁梁杆件左侧E0节点吊装模拟动画制作：

步骤8-7-1)：建立钢桁梁杆件“左E0节点”动画集；

步骤8-7-2)：将“E0jdzuo”动画集移动到吊装区；

步骤8-7-3)：“E0左节点”吊装准备；

步骤8-7-4)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-7-5)：将“左E0节点”动画集提升到指定高度；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第4关键帧；右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“左E0节点”动画集的z值到指定高度；在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑相应关键帧的z坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“左E0节点”动画集提升到指定高度的动作；

步骤8-7-6)：将“左E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧；右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“左E0节点”动画集的x值为指定数值，x＝0是纵向设计位置；在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑关键帧的xx坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“左E0节点”动画集中部位置，模拟将“左E0节点”动画集纵向移动到设计位置；在相同时间位置，点击“捕捉关键帧”，创建其它龙门吊吊装系统动画集关键帧，帧参数不需调整；

步骤8-7-7)：将“左E0节点”动画集横向移动到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“左E0节点”动画集的y值为指定数值，y＝0为设计位置，其它参数不变；在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，点击“捕捉关键帧”，并编辑关键帧的y坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“左E0节点”动画集中部位置，模拟将“左E0节点”动画集横向移动到设计位置；在当前时间线位置，分别捕捉龙门吊其它动画集关键帧，关键帧参数不变；

步骤8-7-8)：将“左E0节点”动画集降落到设计位置；

选中“左E0节点”动画集行，移动时间线到下一个时间刻度上，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“左E0节点”动画集的z值到设计高度，z＝0为设计位置，其它参数不变；在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，点击“捕捉关键帧”；编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的z坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“左E0节点”动画集降低到指定高度的动作；

步骤8-7-9)：将龙门吊及吊装系统移动到原始位置；

移动时间线到下一指定刻度位置，选中“龙门吊总装”动画集行，点击“捕捉关键帧”，右键点击该关键帧，编辑“龙门吊总装”动画集的纵向坐标，x＝0为原始位置，将龙门吊平移回原始位置；

步骤8-7-10)：制作相机动画；

对应“左E0节点”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧；

步骤8-7-11)：播放动画，查看效果；

步骤8-8)：钢桁梁杆件右侧E0节点吊装模拟动画制作：

步骤8-8-1)：复制场景；

复制“场景1-E0zuo”，粘贴，创建“场景1-E0zuo副本”，修改场景名称为“场景2-E0yuo”；在“场景2-E0yuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景2-E0yuo”动画；

步骤8-8-2)：编辑“E0zuo”动画集；

步骤8-8-3)：建立钢桁梁杆件“右E0节点”动画集；

步骤8-8-4)：将“E0jdyuo”动画集移动到吊装区；

步骤8-8-5)：“E0右节点”吊装准备；

步骤8-8-6)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-8-7)：将“右E0节点”动画集提升到指定高度；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第4关键帧，将时间线移动至第4关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建“E0jdyou”动画集第4关键帧，右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“右E0节点”动画集的z值到指定高度，在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击对应关键帧，编辑相应关键帧的z坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“右E0节点”动画集提升到指定高度的动作；

步骤8-8-8)：将“右E0节点”动画集纵向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第5关键帧，将时间线移动至第5关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧，右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“右E0节点”动画集的x值为指定数值，x＝0是纵向设计位置；在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的xx坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“右E0节点”动画集中部位置，模拟将“右E0节点”动画集纵向移动到设计位置，龙门吊吊装系统其它动画集关键帧参数不需调整；

步骤8-8-9)：将“右E0节点”动画集横向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第6关键帧，将时间线移动至第6关键帧位置；选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“右E0节点”动画集的y值为指定数值，y＝0为设计位置，其它参数不变，在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的y坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“右E0节点”动画集中部位置，模拟将“右E0节点”动画集横向移动到设计位置，在当前时间线位置，龙门吊其它动画集关键帧参数不变；

步骤8-8-10)：将“右E0节点”动画集降落到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第7关键帧，将时间线移动至第7关键帧位置，选中“右E0节点”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“右E0节点”动画集的z值到设计高度，z＝0为设计位置，其它参数不变；在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击关键帧，编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的z坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“右E0节点”动画集降低到指定高度的动作；

步骤8-8-11)：制作相机动画；

步骤8-8-12)：播放动画，查看效果；

步骤8-9)：钢桁梁杆件左侧E0-E2杆件吊装模拟动画制作：

步骤8-9-1)：复制场景；

复制“场景2-E0yuo”，粘贴，创建“场景2-E0yuo副本”，修改场景名称为“场景3-E0-E2zuo”；在“场景3-E0-E2zuo”的环境中，修改相应动画集，从而创建“场景3-E0-E2zuo”动画；

步骤8-9-2)：删除“E0yuo”动画集；

在Animator的左侧场景窗格中选中“E0yuo”动画集，点击右键，选择删除；将“E0yuo”动画集删除；

步骤8-9-3)：编辑“yidiaozhgjian”动画集；

步骤8-9-4)：建立钢桁梁杆件“左E0-E2杆件”动画集；

步骤8-9-5)：将“E0-E2zou”动画集移动到吊装区；

步骤8-9-6)：“E0-E2zou”吊装准备；

步骤8-9-7)：调整龙门吊吊装系统的空间位置参数；

步骤8-9-8)：将“E0-E2zou”动画集提升到指定高度；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第4关键帧，将时间线移动至第4关键帧位置；选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建“E0-E2zou”动画集第4关键帧；右键点击第4关键帧编辑其位置，修改“E0-E2zou”动画集的z值到指定高度；在第4关键帧时间位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击对应关键帧，编辑相应关键帧的z坐标，改变吊装系统的竖向高度到相应位置，模拟将“E0-E2zou”动画集提升到指定高度的动作；

步骤8-9-9)：将“E0-E2zou”动画集纵向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第5关键帧，将时间线移动至第5关键帧位置；选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第5关键帧；右键点击第5关键帧，编辑其位置，修改“E0-E2zou”动画集的x值为指定数值，x＝0是纵向设计位置；在相同时间线位置，选中”龙门吊总装”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的x坐标，改变”龙门吊总装”动画集的纵向位置到“E0-E2zou”动画集中部位置，模拟将“E0-E2zou”动画集纵向移动到设计位置；龙门吊吊装系统其它动画集关键帧参数不需调整；

步骤8-9-10)：将“E0-E2zou”动画集横向移动到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第6关键帧，将时间线移动至第6关键帧位置；选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第6关键帧，右键点击该关键帧编辑位置，修改“E0-E2zou”动画集的y值为指定数值，y＝0为设计位置，其它参数不变；在当前时间线位置，选中“龙门吊主吊具”动画集，右键点击关键帧，编辑关键帧的y坐标，改变“龙门吊主吊具”动画集的横向位置到“E0-E2zou”动画集中部位置，模拟将“E0-E2zou”动画集横向移动到设计位置；在当前时间线位置，龙门吊其它动画集关键帧参数不变；

步骤8-9-11)：将“E0-E2zou”动画集降落到设计位置；

点击“Longmdzzh”龙门吊总装第7关键帧，将时间线移动至第7关键帧位置；选中“E0-E2zou”动画集行，点击“捕捉关键帧”，创建第7关键帧，右键点击关键帧编辑位置，修改“E0-E2zou”动画集的z值到设计高度，z＝0为设计位置，其它参数不变；在当前时间线位置，分别选中龙门吊及其组件动画集，右键点击关键帧，编辑各段龙门吊主吊钢丝绳、龙门吊主吊绳关键帧的z坐标，改变吊装钢丝绳、吊绳的竖向高度到相应位置，模拟将“E0-E2zou”动画集降低到指定高度的动作；

步骤8-9-12)：制作相机动画；

对应“E0-E2zou”动画集的关键帧，配合吊装过程，调整窗体视口，捕捉相机关键帧；

步骤8-9-13)：播放动画，查看效果；

步骤8-10)：重复步骤8-9，按照施工方案的杆件吊装顺序，在不同场景中制作钢桁梁其它杆件的吊装模拟场景动画。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤1)的具体方法为：依据施工图纸，利用Revit建立钢桁梁各杆件的族文件，族文件包括杆件零件族文件和杆件整体族文件。

3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述杆件整体族由杆件零件族作为载入族制作而成，杆件整体族载入Revit项目文件；杆件零件族包含零件的技术参数信息，通过建立参照面或参照线，并使用对齐命令将三维模型进行技术参数关联，实现模型信息化和参数化。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤2)的具体方法为：根据施工图纸，在Revit中制作钢桁梁桥的桥墩BIM族模型。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤3)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作钢桁梁拼装的支架零件族、拼装的支架整体族，以及龙门吊轨道支架的零件族和整体族。

6.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的钢桁梁支架法拼装施工模拟方法，其特征在于，所述步骤4)的具体方法为：依据支架法拼装施工方案，制作吊装用龙门吊BIM模型杆件族文件，然后制作龙门吊整体族文件。

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