应恩与实践 Ｂ Ｉ Ｍ技术在马会项目钢结构深化中的应用 李 军 胡军华 袁成太 中建八局第一建设有限公司广东分公司 摘要：根据实际的工程问题，针对构件制作、高空吊装和拼装以及施工卸栽几个方面对ＢＩＭ￣，－在钢结构施工中的应用进 行探讨。重点阐述了（１）钢构件的连接和碰撞关系模拟；（２）吊装和拼装过程中结构和构件的变形和内力分析；（３）钢结构卸载过 程在ＢＩＭ软件申模拟的方法。 关键词：ＢＩＭ；结构施工；吊装；施工分析 １ 引论 ＢＩＭ（ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｉｎｆｏｎｎａｔｉｏｎ ｍｏｄｅ１）技术是将计算分析、设汁ｔ 制造以及施 广模拟相结合的一种建筑信息技术。常用的计算 分析软件为ＭＩＤＡＳ和ＳＡＰ２０００，制作控制软件为ＸＳＴＥＥＬ。 随着建筑的跨度和高度的不断提高，常规的静力分析已 小能符合施丁技术的发展，必须对大跨度、高空施１一的结构进 行施工的动态分析和实时控制。本文针对构件制作、高空吊 装和拼装以及施．［卸载几个方面对ＢＩＭ技术在钢结构施Ｔ中 的应用进行探讨。 对１二复杂结构，可以在ＸＳＴＥＥＩ 巾对施一 颐序进行模拟， 在软什的一维界面中可以全方位的查看整个钢结构模型，寻 找最佳的施 顺序，编制施工流程网。并在软件中对结构构 件进行编号，在实际施工中根据构件的编号和施工流程进行 安装施＿［。 ２＿２结构吊装和拼装分析 对于大体量的拼装施一ｒ，可以通过在ＢＩＭ软件巾对场地 类型的定义，来模拟施工场地条件。再针对下部结构及脚手 架安装、吊装桁架及圆柱型钢结构、吊装桁架及之间的各种杆 件、对桁架进行卸载之后拆除脚手架四种Ｔ况建立ＢＩＭ模 型。计算构件挠度，确定单个杆件的起拱度，验算施工过程中 构件挠度将其与预起拱度进行比较，对比施＿ｒ完毕加载后的 挠度与设计控制挠度要求；使用ＭＩＤＡＳ有限元分析插件通过 在结构上设置吊点，对吊耳进行设计计算，分析结构关键节点 的位移，并验算结构整体位移。 对于大型钢结构构件吊装，如钢桁架整体吊装，可以在有 限元分析软件中建立结构的ＢＩＭ模型，根据施 ｌ：实际情况，对 桁架模型进行不同丁况下进行分析，计算桁架在施Ｔ过程中 的内力和位移变化。 ２钢结构施工ＢＩＭ的应用过程 ２．１ ＸＳＴＥＥＬ在钢结构制作中的应用 ＸＳＴＥＥＩ 是有芬兰软件公司ＴＥＫＬＡ开发的一款用于钢结 构详图设计的软件。通过在软件中建立的三维模型来自动生 成钢结构制作详图和材料及尺寸报表，并且可以将构件的三 维信息输入到ＣＡＥ软件中来控制自动化设备进行切割和 焊接。 在软件中不仅可以定义构件的连接形式，如图１所示，而 且可以检查构建的碰撞关系，如图２所示。 ２．３结构卸载分析 对于高空散装结构及其它现场拼装方法，结构拼装完成 后需要对胎架进行卸载。卸载顺序和卸载速度与工程质量和 施Ｔ安全息息相关。对于大型钢结构的卸载需要对卸载过程 进行卸载分析。 首先，根据１＿程卸载方案在分析软件内建立结构和支撑 体系的模型，并在结构和支撑体系上设置观测点。观测点一 般选择为结构和支撑体系内力和变形较大的点，并且结构的 外同端点也作为常用的观测点。 在施工软件中，根据不同的卸载方案，如整体同步卸载及 分 分布卸载，通过去除支撑杆件来达到卸载目的，从而进行 不同的卸载方案模拟。通过对比不同方案下，结构及支撑杆 件的变形、内力以及应力、应变来选择最佳的卸载方案。 图１连接方式定义 ３结语 通过三维建模，ＢＩＭ软件实现了对钢结构构件详图的准确 输出和制造控制。通过对施工和卸载过程的模拟，计算结构 内力和变形以及截面的应力应变，使施工人员能够高效的选 择出最佳的施工方案。提高了施工作业的准确性和安全性。 图２碰撞检查 参考文献： 【１】晏平宇．施工企业ＢＩＭ技术发展及探索【Ｊ】＿施工技术，２０１５ （６）：４－８． ［２】张建设，张保善，林伟民．建筑工程施工的动态安全分析方法 ［ＪＪ．基建优化，２００２（５）：３３～３５． ２４２ ２Ｏ１６．１２
