CN111353191A - 一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法 - Google Patents

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钱浩
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刘子祥
刘志强
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Abstract

本发明公开了一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法。本发明基于BIM技术和有限元分析不同曲率异形钢结构及其组合状态受力状态，对比重要节点受力性能和破坏模式，选择合适的施工方法，进行动态施工模拟，有效指导实际施工，提升了多曲率钢结构施工安全性和效率，取得较好的社会效益和经济效益。

Description

一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法
技术领域
本发明属于种多曲率异形曲面屋盖钢结构工程方法，具体的涉及一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法。
背景技术
目前，时代的发展对结构的跨度和建筑创意及外观设计提出了更为严格的要求，大面积、大跨度异形曲面空间钢结构的设计和施工成为当前的重要工作。
人们越来越重视由此而产生的对施工过程的力学分析和研究。对这些大面积、大跨度、多曲率、异形、复杂钢结构施工过程有不可忽视的影响，传统的设计理论和施工技术不适用于这些结构，否则会造成事故的结构，或不能满足使用功能要求建设。
随着有限元计算软件及BIM等模拟软件的不断发展，其功能也日趋完善。通过有限元计算、BIM模拟，可以对工程中难以测量的数据进行提取分析，研究施工过程中的薄弱环节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：为了提升多曲率异形曲面屋盖钢结构安装效率。
为了解决上述技术问题，发明人经过实践和总结得出本发明的技术方案，本发明公开了一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法。包含以下步骤：
步骤1.应用BIM技术建立各曲率钢结构模型及整体组合模型；
步骤2.基于有限元分析建立模型，定义施工阶段，通过不同条件编制结构组，选择荷载组合，对不同曲率钢结构及其组合进行受力分析；
步骤3.基于BIM及有限元分别建立钢结构重要节点模型，基于各自平台对比节点受力性能和破坏模式；
步骤4.BIM技术计算各曲率钢结构重量，选择安装方法，基于有限元分析各方案中构件受力状态；
步骤5.创建基于BIM的各方案动态施工模拟；
步骤6.综合各方案受力状态所有数据和动态施工模拟，选定施工方案，按照选定的方案指导实际施工，并动态调整。
优选的，步骤2所述受力分析包括各节点、构件、整体的安全性、稳定性分析的所有数据，以及施工过程。
优选的，步骤4所述安装方法包括高空散装、整体提升、普通吊装、高空滑移。
优选的，步骤5所述动态视频包括三维动态视频、4D视频、5D视频。
与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
本发明基于BIM技术和有限元分析不同曲率异形钢结构及其组合状态受力状态，对比重要节点受力性能和破坏模式，选择合适的施工方法，进行动态施工模拟，有效指导实际施工，提升了多曲率钢结构施工安全性和效率，取得较好的社会效益和经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例
如图1所示：一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法。包含以下步骤：
步骤1.应用BIM技术建立各曲率钢结构模型及整体组合模型；
步骤2.基于有限元分析建立模型，定义施工阶段，通过不同条件编制结构组，选择荷载组合，对不同曲率钢结构及其组合进行受力分析；
步骤3.基于BIM及有限元分别建立钢结构重要节点模型，基于各自平台对比节点受力性能和破坏模式；
步骤4.BIM技术计算各曲率钢结构重量，选择安装方法，基于有限元分析各方案中构件受力状态；
步骤5.创建基于BIM的各方案动态施工模拟；
步骤6.综合各方案受力状态所有数据和动态施工模拟，选定施工方案，按照选定的方案指导实际施工，并动态调整。
其中：步骤2所述受力分析包括各节点、构件、整体的安全性、稳定性分析的所有数据，以及施工过程。步骤4所述安装方法包括高空散装、整体提升、普通吊装、高空滑移。步骤5所述动态视频包括三维动态视频、4D视频、5D视频。
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。
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 (4)

1.一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法，其特征在于：包含以下步骤：
步骤1.应用BIM技术建立各曲率钢结构模型及整体组合模型；
步骤2.基于有限元分析建立模型，定义施工阶段，通过不同条件编制结构组，选择荷载组合，对不同曲率钢结构及其组合进行受力分析；
步骤3.基于BIM及有限元分别建立钢结构重要节点模型，基于各自平台对比节点受力性能和破坏模式；
步骤4.BIM技术计算各曲率钢结构重量，选择安装方法，基于有限元分析各方案中构件受力状态；
步骤5.创建基于BIM的各方案动态施工模拟；
步骤6.综合各方案受力状态所有数据和动态施工模拟，选定施工方案，按照选定的方案指导实际施工，并动态调整。
2.根据权利要求1所述的一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法，其特征在于：步骤2所述受力分析包括各节点、构件、整体的安全性、稳定性分析的所有数据，以及施工过程。
3.根据权利要求1所述的一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法，其特征在于：步骤4所述安装方法包括高空散装、整体提升、普通吊装、高空滑移。
4.根据权利要求1所述的一种多曲率异形曲面屋盖钢结构施工方法，其特征在于：步骤5所述动态视频包括三维动态视频、4D视频、5D视频。
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