CN112380603A - 一种基于bim的大型预制构件吊装模拟方法 - Google Patents

Abstract

一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，以BIM软件建模为依据，其步骤如下：1)建立1:1比例的三维场地模型、吊装设备三维模型、预制构件三维模型；2)在三维场地模型中选中站位，将吊装设备三维模型、预制构件三维模型分别载入三维场地模型选中的站位中，进行吊装模拟，观察是否发生碰撞，如无碰撞，记录吊装模拟参数，结束模拟；3)如有碰撞，则调节吊装各项参数，直至无碰撞发生，记录吊装模拟参数，结束模拟。本发明的模拟方法，可节约吊装工期。

Description

一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，具体属于一种基于BIM技术实施的大型预制构件吊装模拟方法。

背景技术

在预制构件的现场吊装过程中，往往会遇到吊装场地狭小，吊车移动范围及吊装半径受限等问题。而传统的现场测量及CAD图纸绘制测算等手段很难将吊装过程进行形象有效的展示。也很难预料现实吊装会与遇到的阻碍顺利吊装的因素。

本发明提供一种基于BIM(Building Information Modeling)的大型预制构件吊装模拟方法，以解决此类问题。通过BIM技术的提前模拟，能有效提前发现吊装存在的各类问题，在最大程度上确保安全准确吊装。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，在预制构件吊装前采用BIM技术在三维场地模型环境中进行吊装模拟，并在模拟中分析出现的各种问题，得到实际施工中吊装依据，节省吊装工期。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，以BIM软件建模为依据，其步骤如下：1)建立1:1比例的三维场地模型、吊装设备三维模型、预制构件三维模型；2)在三维场地模型中选中站位，将吊装设备三维模型、预制构件三维模型分别载入三维场地模型选中的站位中，调节吊装设备吊装参数信息，模拟预制构件吊装，观察是否发生碰撞；3)如无发生碰撞，则记录站位、吊装设备型号及吊装参数信息，结束模拟；如发生碰撞，则调节吊装设备吊装参数，直至无碰撞发生为止，则记录站位、吊装设备型号及吊装参数信息，结束模拟；如依旧碰撞，则调整场地站位、改变吊装设备类型及调节吊装设备参数直至无碰撞发生，记录无碰撞时的站位、吊装设备型号及吊装参数信息，结束模拟；4)分析发生碰撞的原因，根据无碰撞时的各项记录，择优确定最优吊装方案作为实际吊装依据。

还包括步骤4))分析步骤2)及步骤3)中发生碰撞的原因，根据无碰撞时的各项吊装记录，择优确定最优吊装方案作为实际吊装依据。

BIM软件为Autodesk Revit或ArchiCAD建模软件。骤1)中，将预制构件三维模型置入三维场地中预制构件吊装环境中吊装预定位置处。

所述三维场地模型依据CAD场地设计图，真实施工场地资料建立与实际施工场容场貌相一致且包含有预制构件吊装环境的三维场地模型。

预制构件三维模型依据实际预制构件的外观形状、长度、高度、宽度及构件细节形态信息按照1:1比例建立与实际预制构件相一致的预制构件三维模型。

吊装设备三维模型中的各项参数信息依据吊装设备的厂家出具的规格型号数据信息以 1:1比例建立三维模型。

本发明提供一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，能达到对吊装作业前可能遇到的碰撞及阻扰吊装顺利进行的各项因素进行分析判断的目的，依据模拟结果选择场地站位、实际吊装的吊装设备型号、吊装设备各项参数等吊装方案，在实际吊装时，依据吊装方案进行吊装即可。节约了吊装工期，在大型施工项目中具有极强的实施及推广意义。

具体实施方式

本发明提供一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，采用BIM建模软件建模，比如 Autodesk Revit，ArchiCAD等BIM主流建模软件，具体步骤如下：

建立三维场地模型：依据原有CAD场地设计图及真实施工场地资料建立与实际施工场容场貌相一致、且包含预制构件吊装环境的三维场地模型。

绘制预制构件三维模型：三维模型中的预制构件的外观形状、长度、高度、宽度及构件细节形态等构件信息与现实构件相一致。将所绘制的构件三维模型在吊装预定位置放置。模型中的预定吊装位置需与真实施工环境吊装预定位置相一致。

建立吊装设备三维模型：依据构件重量、场地吊装环境、起吊机械设备吊重、工作半径等相关信息确定起吊机械设备的型号。依据所选起重吊装设备的型号，将该型号起重设备的长度、宽度、高度、吊臂长度、吊臂宽度以及吊装旋转角度、机械设备转台旋转角度等相关信息以1：1比例进行吊装机械设备的BIM三维模型制作。并在BIM软件中添加吊装设备的吊臂长度、吊装旋转角度、机械设备转台旋转角度参数。使其可以在BIM软件中进行吊装状态的调整。

将预制构件三维模型、吊装设备三维模型载入三维场地模型中，进行预制构件的吊装模拟分析。模拟分析的主要步骤为将吊装设备三维模型放置在三维场地模型中选中的站位布置完毕,然后输入吊臂角度、臂长，调节吊装设备转台角度进行对预制构件的整个起吊、旋转、下落工序模拟。吊装设备依据吊装状态改变的同时，所吊装的预制构件也应在三维场地模型中通过操作进行位置、状态的调节，使其与真实吊装场景保持一致。通过调节参数进行模拟吊装的方式，观察在特定角度及臂长以及该吊装站位状态下进行吊装是否会在吊装环境中与其他构件发生碰撞，或是出现其他阻碍吊装的因素。若观察到吊装过程中发生碰撞，是因该型号吊装设备的吊臂角度或臂长导致发生的，则对吊装设备的臂长、吊装角度数值进行调整后再模拟，直至无阻碍吊装为止，记录下无阻碍吊装的站位、吊装设备型号、吊臂角度及臂长等参数，结束模拟。若发现调整吊臂臂长或调整吊装角度或调整转台角度依旧无法消除碰撞，则应调整吊车的站位或更换吊装设备型号后再次进行相同的模拟，直到找出顺利吊装的站位或吊装设备，记录下可顺利吊装的站位、吊装设备类型及臂长、吊装角度等参数，结束模拟。

全部吊装模拟工作结束后，应对吊装中出现的阻碍原因进行分析，得出最优的满足顺利吊装的吊装设备的型号、吊装站位、吊车臂长、吊装角度及状态旋转角度等数值，作为真实吊装实施的依据。

本发明的吊装模拟方法，可以事前针对预制构件吊装提供切实可行的依据，缩减了实际施工工期，也避免了因吊装失误可能碰撞损失。

Claims (8)

1.一种基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，以BIM软件建模，其步骤如下：1)建立1:1比例的三维场地模型、吊装设备三维模型、预制构件三维模型；2)在三维场地模型中选中站位，将吊装设备三维模型、预制构件三维模型分别载入三维场地模型选中的站位中，调节吊装设备吊装参数信息，模拟预制构件吊装，观察是否发生碰撞，如无碰撞，记录吊装模拟各项参数，结束模拟；3)如发生碰撞，调节吊装各项参数直至无碰撞发生，记录吊装各项参数，结束模拟。

2.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于还包括步骤4))分析步骤2)及步骤3)中发生碰撞的原因，根据无碰撞时的各项吊装记录，择优确定最优吊装方案作为实际吊装依据。

3.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于步骤3)中，当第一次发生碰撞时，先调节吊装设备吊装参数，直至无碰撞发生为止，则记录吊装模拟参数，结束模拟；如依旧碰撞，则调整场地站位、改变吊装设备类型及调节吊装设备参数直至无碰撞发生，记录无碰撞时的站位、吊装设备型号及吊装参数信息，结束模拟。

4.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于BIM软件为Autodesk Revit或ArchiCAD建模软件。

5.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于所述三维场地模型依据CAD场地设计图，真实施工场地资料建立与实际施工场容场貌相一致且包含有预制构件吊装环境的三维场地模型。

6.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于预制构件三维模型依据实际预制构件的外观形状、长度、高度、宽度及构件细节形态信息按照1:1比例建立与实际预制构件相一致的预制构件三维模型。

7.根据权利要求5所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于步骤1)中，将预制构件三维模型置入三维场地中预制构件吊装环境中吊装预定位置处。

8.根据权利要求1所述的基于BIM的大型预制构件吊装模拟方法，其特征在于吊装设备三维模型中的各项参数信息依据吊装设备的厂家出具的规格型号数据信息以1:1比例建立三维模型。