[发明专利]基于BIM的灭火用水荷载效应的模拟方法及终端

说明书

本发明实施例公开了基于BIM的灭火用水荷载效应的模拟方法及终端，采用按时间步分步加载方式，根据所选定建筑BIM模型中各楼层每一房间的灭火工况种类及相应的灭火用水荷载算法，获取每一房间的灭火用水荷载标准值；将对应的荷载施加到BIM结构模型上，进行云端结构分析，研究结构在火灾及灭火过程中所产生的荷载效应，若某工况下某结构构件出现破坏或超允许的变形等效应则模拟结束，将对应的荷载标准值、灭火用水总量及灭火时间三个值，添加至BIM平面布置图的房间内，并和结构分析结果一并发送至接收端。该方法通过BIM模型对房间的消防水荷载进行云端结构分析，荷载达到某临界值时进行提示，保障结构安全和消防抢险过程人身的安全。

技术领域

本发明涉及结构火灾反应分析技术领域，尤其涉及一种基于BIM的灭火用水荷载效应的模拟方法及终端。

背景技术

在火灾发生时，结构安全是一个重要的考虑因素。尤其是钢结构以其自重轻、强度高、材质均匀、施工周期短等诸多优点被越来越广泛的应用于土木工程领域。但钢结构存在耐火性能差的缺点，根据文献知，当温度高于250℃时，钢材的材料属性会随着温度的升高发生显著的变化；700℃时钢材的屈服强度降低到室温时的23％左右；而800℃和900℃时该值仅为室温时的11％和6％。在火灾这种恶劣环境中，钢构件很容易在重力的作用下发生屈曲失效，甚至造成整个结构的连续倒塌。

在用水扑救火灾荷载较大的楼层火灾时，如仓库火灾。未燃烧的物资会吸收大量的灭火用水，增加其重量。当重量超过楼板的承重能力时，楼板就会被压塌，稳定性被破坏。灭火用水作为施加于结构的重力荷载，长期在火灾救援过程中被忽视。

发明内容

本发明实施例提供一种基于BIM的灭火用水荷载效应的模拟方法及终端，旨在解决现有技术中用水扑救火灾荷载较大的楼层火灾时，忽略了灭火用水作为施加于结构的重力荷载，导致不能对每一楼层的每一房间合理的喷洒消防水的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于BIM的灭火用水荷载效应的模拟方法，包括：

判断当前模拟时间点与上一模拟时间点之间的时间间隔是否等于预设的时间步长；

若当前模拟时间点与上一模拟时间点之间的时间间隔等于所述时间步长，根据所选定的建筑BIM模型中各楼层每一房间的灭火工况种类及与灭火工况种类相应的灭火用水荷载算法，计算获取每一房间的灭火用水荷载标准值；

判断每一房间在灭火用水荷载标准值下房间各结构构件中是否存在超出对应预设的承受力阈值的结构构件；

若有房间在灭火用水荷载标准值下房间各结构构件中存在超出对应预设的承受力阈值的结构构件，将该房间对应的灭火用水荷载标准值和灭火用水重量添加至建筑BIM模型中对应的房间内，将已添加灭火用水荷载标准值和灭火用水重量的建筑BIM模型发送至接收终端以进行警报提醒；

若各房间在灭火用水荷载标准值下房间各结构构件中不存在超出对应预设的承受力阈值的结构构件，则返回执行判断当前模拟时间点与上一模拟时间点之间的时间间隔是否等于预设的时间步长的步骤。

第二方面，本发明实施例提供了一种终端，包括：

模拟时间点判断单元，用于判断当前模拟时间点与上一模拟时间点之间的时间间隔是否等于预设的时间步长；

荷载值计算单元，用于根据每一房间的灭火工况种类及与灭火工况种类相应的灭火用水荷载算法，计算获取每一房间的灭火用水荷载标准值；

结构构件受力判断单元，用于判断每一房间在灭火用水荷载标准值下房间各结构构件中是否存在超出对应预设的承受力阈值的结构构件；