CN112163256A - 基于有限元分析与bim的模板支架模型的建立与分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了采用基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法。该方法主要包括以下步骤：1)根据用户需求和得到的基础模型进行BIM模型建模，得到三维模板模型；2)再将建立的三维模型进行装配，导出为STL格式；3)将导出的文件导入受力分析软件中，输入材料特性、创建连接、边界条件，进行受力分析，并根据计算结果进行优化方案，优化结构尺寸，得到三维仿真模板模型；4)根据所述三维模板仿真模型创建承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族。该方法的安全性高且自动化程度好。

Description

基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法

技术领域

本发明涉及工程施工技术领域，更具体地说，本发明涉及采用基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法。

背景技术

混凝土浇筑过程中，模板支架作为施工过程中的重要临时受力体系，其安全性直接决定混凝土浇筑施工能否安全可靠完成。根据住建部事故案例的统计结果显示，近年来虽然出台了多项安全管理文件，高大模板支架坍塌事故数量有所减少，但每年仍有重大安全事故发生。如2019年1月25日，浙江省金华市东阳市花园家居用品市场发生模板支架坍塌事故，死亡5人，重伤5人；2019年6月9日，贵州省毕节地区毕节市盛世华都二期项目，发生模板支架坍塌事故，死亡2人，重伤3人。

此外，高大模板工程为传统的重大危险源风险点，是建设工程中既常见又难以处理的分项工程，施工过程中往往需要应对施工投入大、施工难度大、施工周期长、安全风险高的问题。尤其是安全问题，模板坍塌造成的安全事故一般都是重大安全事故，为保障高支模架体安全，如何将有限元分析结合BIM技术在高大支模架施工中进行应用，目前仍存在诸多难点。因此，在高支模设计、施工、监测方面引入现代化信息技术，提升施工安全管理技术水平势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全性高且自动化程度好的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，主要包括以下步骤：

1)根据用户需求和得到的基础模型进行BIM模型建模，得到三维模板模型；

2)再将建立的三维模型进行装配，导出为STL格式；

3)将导出的文件导入受力分析软件中，输入材料特性、创建连接、边界条件，进行受力分析，并根据计算结果进行优化方案，优化结构尺寸，得到三维仿真模板模型；

4)根据所述三维模板仿真模型创建承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族；

5)可视化仿真模拟软件根据所述承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族进行虚拟施工动画模拟；

6)根据生成的所述承插型键槽式模板支架支撑体系模型导入到广联达软件中，生成脚手架工程量明细表，包含立杆、水平杆、横杆、斜杆、可调底座及可调顶撑等各类构件的准确用量；

7)三维可视化技术交底指导现场施工，待相关构件准备就绪，开始施工。

在其中一个实施例中，步骤1)具体包括：根据结构设计要求，填写相关模板参数，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的模板布置方案，填写完毕后保存，相关支架参数将关联项目地区并存储于本地，各类杆件相关参数与模型进行联动，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的支架布置方案。

在其中一个实施例中，步骤2)中所述三维模板模型优化方案包括：碰撞检测、净高分析、可视化展示和工程量统计，且优化方案通过分区设计优化。

在其中一个实施例中，所述碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对所述三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。

在其中一个实施例中，所述碰撞检测为零碰撞的模型。

在其中一个实施例中，所述碰撞检测的步骤包括是将所述三维模型导入到Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项以及建筑与结构重复项进行检测。

在其中一个实施例中，还包括根据施工所需的支架及支架附件参数建立支架库及支架附件库的步骤，所述支架库包括：不同管径支架的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；所述支架附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度。

在其中一个实施例中，所述可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya—Visual Estimating、广联达-BIM5D或Fluent流体模拟软件。

在其中一个实施例中，所述基础模型的文件格式为DWG格式。

找其中一个实施例中，所述承插型键槽式模板支架支撑体系采用在立杆上焊接有可连接多个方向的键槽式插座，水平横杆两端设置成键槽式插头，将水平横杆两端的插头承插在立杆的插座上。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，采用开发的计算分析软件和大型通用有限元软件作为基础，开发可视化设计软件，做到与CAD绘图软件形成接口，直接输出相应的设计图纸和材料用量表，三维图形可用于指导现场施工。快速给出相应的模板支架三维可视化设计，并给出平立剖设计图纸，进行三维碰撞检查，同时给出相应的材料用量表，为新型承插型键槽式模板支架推广应用提供技术支撑。

此外，通过采用承插型键槽式模板支架支撑体系，即采用在立杆上焊接有可连接多个方向的键槽式插座，水平横杆两端设置成键槽式插头，将水平横杆两端的插头承插在立杆的插座上。通过插头和插座二者之间接触面的摩擦力达到自锁，节点的可靠性得到了保障。在施工面积相同的情况下，承插型键槽式脚手架的立杆间距大，总用钢量相对减少，并能够实现30％的钢材节约、28％的木材节约和50％的人力成本节约，符合节能、节材要求。

故，该基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法安全性高且自动化程度好。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是根据本发明基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，该基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，主要包括以下步骤：

S11：根据用户需求和得到的基础模型进行BIM模型建模，得到三维模板模型。

可选地，步骤1)具体包括：根据结构设计要求，填写相关模板参数，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的模板布置方案，填写完毕后保存，相关支架参数将关联项目地区并存储于本地，各类杆件相关参数与模型进行联动，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的支架布置方案。

BIM(Building Information Model)中文直译为建筑信息模型，它以建筑工程项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息；它作为一个共享的知识资源，可为整个工程项目从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。BIM技术可以从设计，出图到施工，都以符合人脑思维习惯的三维模型为依托，减少三维到二维再到三维转换的时间成本和信息传递错漏，在施工开始之前实现“预建造”，从而保证“无差错的施工”。利用BIM技术，可以从增加中标成功率，减少漏算错算，把控变更索赔等方面提高收入，从提高沟通效率，提升策划精度，减少返工和材料浪费，提高进度和风险的管控能力等方面降低成本，从而提高项目利润。

BIM技术的全面应用能够为施工项目带来10％左右的工程进度节省和60％的返工减少。施工阶段BIM技术应用，可获得10倍甚至更多的投资回报，提升50％项目协同能力，减轻管理人员工作强度，使质量安全管理能力得到显著加强的同时，提升项目成本管理风险控制能力。工程竣工BIM模型，为后期维修服务、业主方运维提供更大价值。

BIM技术作为一款集设计与管理于一体的应用型软件，其对工程项目的管理与组织模型有密切联系。业主作为项目的投资者极大的推动了BIM的应用与发展。BIM的相关管理工作有以下几方面：第一，对项目的内部组织模式进行确定，充分发挥BIM的管理优势，使组织管理信息化、专业化。第二，确定BIM管理过程中相应的行为规范以及标准，确保信息传递的畅通。第三，确定相关协作软件，构建BIM应用平台，解决多款软件的信息传递以及兼容问题。第四,大容量信息集成设备。BIM在大型项目的应用，往往信息数据量巨大，为满足工程需要，需要大容量信息集成设备平台。

可选地，该基础模型的文件格式为DWG格式。

应用传统CAD进行专业三维建模，系统流程为CAD，底图处理和分析，搭建平台的三维建模斗结构、设备、管道综合分析，优化建模。在底图处理中清理涂层需要清除非必要图元，严禁删除专业标注以及相关信息，保证电脑绘图程度能够按照外部参数正常运行。经过处理后，底图依照剖面知道防止，确定设备布局、层次以及相关顺序等，针对重要部分进行深化安装顺序分析，绘制局部详细打样。

S12：再将建立的三维模型进行装配，导出为STL格式。

S13：将导出的文件导入受力分析软件中，输入材料特性、创建连接、边界条件，进行受力分析，并根据计算结果进行优化方案，优化结构尺寸，得到三维仿真模板模型。

可选地，步骤2)中该三维模板模型优化方案包括：碰撞检测、净高分析、可视化展示和工程量统计，且优化方案通过分区设计优化。

在一个实施例中，该碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对该三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。

在一个实施例中，该碰撞检测为零碰撞的模型。

在一个实施例中，该碰撞检测的步骤包括是将该三维模型导入到Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项以及建筑与结构重复项进行检测。

具体地，根据概率极限状态设计法、有侧移钢架计算法、等代悬壁柱法等，并引入合适的钢框架的半刚性连接理论分析方法；对改进的新型承插型键槽式钢管支架整架承载力进行试验研究，并对不同类型的立杆接长形式进行试验对比分析，对连墙件的受力性能进行试验研究；建立大量有限元模型来研究步距和跨距对钢管支架承载力的影响，确定计算长度修正系数和悬臂端折减系数，推导计算长度的计算公式。为承插型键槽式模板支架推广应用提供理论基础。

S14：根据该三维模板仿真模型创建承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族。

可选地，还包括根据施工所需的支架及支架附件参数建立支架库及支架附件库的步骤，该支架库包括：不同管径支架的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；该支架附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度。

可选地，该承插型键槽式模板支架支撑体系采用在立杆上焊接有可连接多个方向的键槽式插座，水平横杆两端设置成键槽式插头，将水平横杆两端的插头承插在立杆的插座上。

具体地，该承插型键槽式支架体现在立杆上焊接有可连接四个方向的键槽式插座，水平横杆两端直接加工成键槽式插头，将水平横杆两端的插头直接承插在立杆的插座上，即可完成架体的搭设。通过插头和插座二者之间接触面的摩擦力达到自锁，节点的可靠性得到了保障。此种支架的优点有：

1)采用中心传力的结构形式，相比传统钢管扣件偏心受力的结构形式更加安全，承载力更高，插座是直接焊在立杆上的，避免出现零部件易丢失的情况。

2)运用管件合一的连接方式，支模体系中取消紧固扣件的环节，架体搭设流程简单，立杆和水平横杆通过插座、插头连接，安装和拆卸方便快捷，可极大地提高施工便捷性及施工效率。

3)支模体系顶部采用立杆铸件与横杆键槽插接的形式，使整个架体顶部形成一个牢固的结构整体，降低了架体顶部自由度，较大地提升了安全性。

4)各种杆件均有多种尺寸规格，可满足多种搭设方案的需求；

5)立杆跨距大于传统钢管扣件式或碗扣式脚手架，节省钢管。

6)顶部采用加强横杆取代传统支撑体系的木方主龙骨，节省木材。

7)采用C型钢木龙骨代替传统木方，可重复周转使用50次以上，节省木材。

相比传统扣式及钢管扣件式脚手架，在施工面积相同的情况下，承插型键槽式脚手架的立杆间距大，总用钢量相对减少，并能够实现30％的钢材节约、28％的木材节约和50％的人力成本节约，符合节能、节材要求。

S15：可视化仿真模拟软件根据该承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族进行虚拟施工动画模拟。

可选地，该可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya-visualEstimating、广联达-BIM 5D或Fluent流体模拟软件。

Navisworks软件可以为建筑的设计、施工阶段为3D、建筑设计信息模型4D提供服务。该软件功能模块分别由Roamer、Presenter、Publisher、Freedom、Timeliner、ClashDetective、RVM Reader、Quantification组成。这些模块在功能上各有千秋，共同实现了展示3D模型、大型模型实时漫游、发布文件、碰撞检测、4D虚拟建造、施工管理、便于协同工作、工程算量等优点。

动画制作(Animator)的窗口设置左侧为动画集的管理，右侧为动画关键帧的位置。动画是由一个个关键帧组成，可以制作包括移动、旋转、剖面、相机等动画内容。冲突检测(Clash Detective)，冲突检测可以对场景中任意选择的图元之间进行。

自动检查，Navisworks可以对所选择的删选条件对冲突结果进行显示。4D虚拟施工(Timeliner)，Navisworks提供了Timeliner模块用于在场景中添加施工的时间限。在Timeliner的选项卡中可以分别对任务、数据源、配置、模拟等进行设置。在任务中我们可以自行设置任务的类型、名称信息，在数据源选项中可以对Microsoft Project MPX、Microsoft Project 2003-2007、Primavera Project Management 6-8等信息源进行导入。在配置中会对模拟时的不同的任务进行显示设置以及在模拟当中我们会来预览生成的模拟动画。在Timeliner任务设置中同时可以对任务类型进行设置，同时对计划开始、计划结束、实际计划开始、实际计划结束进行了设置。

工程算量(Quantification)主要用于工程量的计算。Navisworks利用BIM信息模块的相关信息可以利用Quantification模块对工程量进行提取并且统计工程量。

Quantification是在工程实践中经常使用的功能，也是使用BIM工作的一大优势，因为我们可以就应用信息进行整合。利用Quantification进行工程算量首先应对资源目录(主要指不同做法、材料的不同强度)、项目目录(用来决定项目的分解方式)、工作薄进行设置。对BIM所建模型进行分类管理，并对其提取算量，得到对应的算量结果。完成算量后可以在后方使用导出的形式导出为Excel表格，对所进行的算量结果进行查看。VisualEstimating软件能够自动计算模型的毛面积与净面积的相应加减量并且直接导出工程量。自动算量功能可以为用户量身定做，并且导出的工程量可以保存成与各个软件相符合的应用格式。导出的工程量可以根据BIM的模型改动而实时更新，这就保证了数据的完整性、准确性；在项目工程准备前及施工过程中MCICE与Sage Timberline工程量协同造价软件以Microsoft Excel报告表格的形式给出总价。

Visual Estimating软件也可以定义零件装配组成，MCICE与Sage Timberline可以在装配组成上进行相关应用，然后根据BIM模型的尺寸、数量导入并应用装配组件，如在装修时的构配件的规格、数量，包括拉柳钉、面板材料、用于承载的主次龙骨等。VisualEstimating软件可以自动对同类型、同型号、同材质、同规格等进行归类计算，可以减少工作量并极大提高工作效率。

广联达-BIM 5D是基于BIM施工过程管理的一款软件工具，可以通过BIM模型集成资源、进度、预算、施工组织等关键建筑施工信息，并且对施工过程进行可视模拟，为施工过程中所涉及的技术、生产、商务等环节提供准确而形象的进度、过程计量、物资消耗、成本核算等核心数据内容，能够有效提升决策及施工效率。广联达BIM5D建造过程动画展现方式真实生动，并且对BIM应用中的施工模拟进行了重新定义。广联达BIM5D可以让项目管理人员及建设方在施工前对项目建造过程中每个关键节点的施工现场布置、大型机械及措施布置方案等提前布置，同时还可以预测项目建造周期内所需的资金、材料、劳动力情况，对问题提前发现并及时优化。广联达BIM5D可将施工模拟应用于项目全过程，真正做到了前中后期指导、把控、校核，可实现项目的精细化管理。

具体地，4D施工模拟是将Revit全专业建筑信息模型导入到Navisworks，分别对各个阶段任务进行添加如名称、状态、计划开始、计划结束、实际开始、实际结束、任务类型、附着图元等进行设置，最后将已经制作好的动画与任务相关联进行施工的相关模拟。

在进行模拟施工之前已经对计划开始时间、计划结束时间、实际开始时间、实际结束时间进行设置。在模拟施工时根据施工进度模型的建立分为不同的颜色，如蓝色为提前进度安排施工、红色则为晚于进度安排施工，在施工模拟时，我们可以很直观的看出施工进度的进行情况，对后续施工进度安排、合理优化施工提供可行性参考。

具体地，BIM 5D应用到项目工程中，首先将模型数据与广联达计价数据包导入BIM5D中。数据导入后将模型数据与预算数据进行关联，使得模型数据能够显示相应的工程量、单价、人工、工程所需费用等。Revit模型导入BIM5D；项目预算导入BIM5D；其次绘制项目工程流水段，项目工程流水段为后续模型挂接做好准备。项目流水段绘制完成后在施工模拟选项卡—---进度计划视口中导入project项目管理文件。项目管理文件导入后将各个流水段与进度计划挂接，从而进行5D施工模拟。BIM 5D不仅可以对项目实体模型建造状况进行模拟，而且可以直观体现资金、物资、清单工程量、进度报量等信息。

S16：根据生成的该承插型键槽式模板支架支撑体系模型导入到广联达软件中，生成脚手架工程量明细表，包含立杆、水平杆、横杆、斜杆、可调底座及可调顶撑等各类构件的准确用量。

广联达图形算量软件绘制图纸与CAD图纸识图相结合，在图形算量软件算量时CAD图纸的导入会按照软件编制好的运算法则进行自动扣减，相关构件、图元也是自动识别，这首先就需要绘图人员将CAD图形信息设置完整，计算结果通过相关法则运算最终正确的得出。图形算量软件的操作步骤如下几点：第一步，对专业全部图纸进行熟悉，对工程内容有个整体的认识。第二步，建立新的项目工程文件，对图纸进行算量。第三步，计算汇总工程量，将工程量导入预算软件。第四步，算量数据备份并归档。

可选地，该模板支架主要组成构件有立杆、水平杆、斜杆、可调底座及可调顶撑(托座)等构配件构成。立杆采用套管承插连接，水平杆和斜杆采用杆端键式插头卡入键槽式插座快速连接，形成结构几何不变体系的钢管支架。具体地，(1)立杆：杆上焊接有键槽式插座和连接套管的竖向杆件。(2)水平横杆：两端焊接有键式插头与立杆连接的水平杆件。(3)键槽式插座：可键入4个方向键式插头的锥形棱柱体，简称“插座”，分为固定插座、活动插座和可调插座三种。(4)键槽式插头：焊接在水平杆两端，与立杆上键槽式插座能够紧密配合插接的铸钢件，简称“插头”。(5)竖向斜杆：杆端扁平，通过带插销的活动键式插头与立杆承插连接的竖向斜杆。(6)水平斜杆：两端焊接有键式插头，与立杆承插连接的水平斜向杆件。(7)可调托座：竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部有自由端的顶托。(8)可调顶撑：竖向安装在立杆顶部，可调节高度，顶部没有自由端的顶撑。(9)可调底座：竖向安装在立杆底部的底座，可调节高度。

具体地，可以进行多个施工现场调查研究分析提出节点及构造措施改进意见；对多种钢管支架的理论计算进行对比，确定适用于钢管支架的的计算理论；结合整架试验数据，利用通用有限元软件建立三维有限元模型，将有限元分析结果和试验结果对比分析；根据钢管支架的构造要求确定大致的有限元模型布置情况，通过改变模型参数，如水平加强层、横杆步距、立杆间距、悬臂端伸长等来分析影响钢管支架极限承载力的因素，总结出荷载设计计算时需要的相关参数。

S17：三维可视化技术交底指导现场施工，待相关构件准备就绪，开始施工。

此外，还可以根据需要对关键部位或薄弱部位布设监测点位，选择监测多个部位的水平位移、立杆倾角、立杆轴力和模板沉降等不同参数，实现全面有效的监测。监测系统布设简单，操作方便，安装速度快。变形数据自动采集，监测精度高。采用高精度传感器和自动采集仪，按秒读取最新数据，实时分析，通过声光预警或报警，实现实时监测、超限预警、危险报警的监测目标，为混凝土浇筑中模板支架的安全提供有力保障。利用工地现场进行反复调试：监测点位的选定→监测参数(预警值、报警值)确定→架体变形监测系统安装→架体变形监测系统验收和调试→过程监测与预报警处置→监测数据分析与总结。

本发明至少包括以下有益效果：

本发明基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，采用开发的计算分析软件和大型通用有限元软件作为基础，开发可视化设计软件，做到与CAD绘图软件形成接口，直接输出相应的设计图纸和材料用量表，三维图形可用于指导现场施工。快速给出相应的模板支架三维可视化设计，并给出平立剖设计图纸，进行三维碰撞检查，同时给出相应的材料用量表，为新型承插型键槽式模板支架推广应用提供技术支撑。

此外，通过采用承插型键槽式模板支架支撑体系，即采用在立杆上焊接有可连接多个方向的键槽式插座，水平横杆两端设置成键槽式插头，将水平横杆两端的插头承插在立杆的插座上。通过插头和插座二者之间接触面的摩擦力达到自锁，节点的可靠性得到了保障。在施工面积相同的情况下，承插型键槽式脚手架的立杆间距大，总用钢量相对减少，并能够实现30％的钢材节约、28％的木材节约和50％的人力成本节约，符合节能、节材要求。

故，该基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法安全性高且自动化程度好。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)根据用户需求和得到的基础模型进行BIM模型建模，得到三维模板模型；

2)再将建立的三维模型进行装配，导出为STL格式；

3)将导出的文件导入受力分析软件中，输入材料特性、创建连接、边界条件，进行受力分析，并根据计算结果进行优化方案，优化结构尺寸，得到三维仿真模板模型；

4)根据所述三维模板仿真模型创建承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族；

5)可视化仿真模拟软件根据所述承插型键槽式模板支架支撑体系模型及配套工艺族进行虚拟施工动画模拟；

6)根据生成的所述承插型键槽式模板支架支撑体系模型导入到广联达软件中，生成脚手架工程量明细表，包含立杆、水平杆、横杆、斜杆、可调底座及可调顶撑构件的准确用量；

7)三维可视化技术交底指导现场施工，待相关构件准备就绪，开始施工。

2.根据权利要求1所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，步骤1)具体包括：根据结构设计要求，填写相关模板参数，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的模板布置方案，填写完毕后保存，相关支架参数将关联项目地区并存储于本地，各类杆件相关参数与模型进行联动，根据相关输入信息自动沿纵向检索厚度，生成匹配每个厚度分区的支架布置方案。

3.根据权利要求1所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，步骤2)中所述三维模板模型优化方案包括：碰撞检测、净高分析、可视化展示和工程量统计，且优化方案通过分区设计优化。

4.根据权利要求3所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述碰撞检测报告包含碰撞冲突的名称、状态、类型、碰撞元素以及碰撞发生的位置；对所述三维仿真模型进行碰撞检测之前还包括设置碰撞检测规则的步骤。

5.根据权利要求3所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述碰撞检测为零碰撞的模型。

6.根据权利要求3所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述碰撞检测的步骤包括是将所述三维模型导入到Autodesk-Navisworks软件中，分别对结构与设备硬碰撞、管道与管道间间隙、结构与结构重复项以及建筑与结构重复项进行检测。

7.根据权利要求1所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，还包括根据施工所需的支架及支架附件参数建立支架库及支架附件库的步骤，所述支架库包括：不同管径支架的名称、材质、外径、内径、壁厚、重量和压力；所述支架附件库包括：弯头的材质、弯曲角度、外径、内径、重量和长度。

8.根据权利要求1-7任一项所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述可视化仿真模拟软件为Autodesk-Navisworks、Innovaya—Visual Estimating、广联达-BIM5D或Fluent流体模拟软件。

9.根据权利要求1-7任一项所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述基础模型的文件格式为DWG格式。

10.根据权利要求1-7任一项所述的基于有限元分析与BIM的模板支架模型的建立与分析方法，其特征在于，所述承插型键槽式模板支架支撑体系采用在立杆上焊接有可连接多个方向的键槽式插座，水平横杆两端设置成键槽式插头，将水平横杆两端的插头承插在立杆的插座上。

Images