[发明专利]基于BIM技术的钢结构张拉梁屋盖施工方法

说明书

本发明涉及基于BIM技术的钢结构张拉梁屋盖施工方法，属于建筑物施工技术领域，它在轮辐式张弦梁结构屋盖施工过程中运用BIM技术，事先通过BIM建立虚拟的轮辐式张弦梁结构屋盖，下弦梁为预应力拉索，拉索分三组两阶段循环张拉，运用BIM技术进行虚拟拉索张拉施工全过程的仿真分析，动态追踪张拉过程中各下弦梁索力及关键点位移。本发明运用BIM技术，事先通过BIM三维动态模拟，将所有张弦梁分三批两阶段循环张拉，在确保不同组张弦梁进行拉索张拉施工时对相邻组张弦梁的影响最小的前提下，最大限度的降低了施工周期。共需投入的千斤顶为张弦梁数量的1/3，减少了2/3的千斤顶设备投入，经济效益好，且施工质量控制较好，有成熟的可操作性，施工过程安全性高。

技术领域

本发明涉及建筑物施工技术领域，尤其涉及基于BIM技术的钢结构张拉梁屋盖施工方法。

背景技术

张弦梁是一种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系。张弦梁结构是一种由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以竖向撑杆形成的混合结构体系，其结构组成是一种新型自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系，也是混合结构体系发展中的一个比较成功的创造。张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种材料的优势，并且制造、运输、施工简捷方便，因此具有良好的应用前景。

轮辐式张弦梁结构屋盖施工中，普遍存在张拉设备投入大、张拉费用大的缺点。

BIM（Building Information Modeling）技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

发明内容

本发明旨在提供基于BIM技术的钢结构张拉梁屋盖施工方法，可在确保不同组张弦梁进行拉索张拉施工时对相邻组张弦梁的影响最小的前提下，最大限度的降低了施工周期，减少千斤顶设备投入。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

基于BIM技术的钢结构张拉梁屋盖施工方法，在轮辐式张弦梁结构屋盖施工过程中运用BIM技术，事先通过BIM建立虚拟的轮辐式张弦梁结构屋盖，上、下弦梁通过竖向撑杆支撑组成张弦梁结构，设中央刚性环连接各张弦梁形成屋盖；

设下弦梁为预应力拉索，运用BIM技术进行虚拟拉索张拉施工全过程的仿真分析，张弦梁拉索分三组两阶段循环张拉，动态追踪张拉过程中各下弦梁索力及关键点位移。

其中，第一阶段以三组张弦梁均脱离胎架的临界点为完成标志，然后再一次对三组张弦梁进行第二阶段张拉。

优选的，第一组张拉时分为两个阶段共5级：0－初始张拉力25％－初始张拉力50％－初始张拉力72％为第一阶段，第一阶段以张弦梁脱离胎架的临界点为完成标志；第二阶段张拉先对对一组进行初始张拉力72%－90%的拉索张拉；再轮换至第二组进行同样的操作，直至三组全部张拉至90%的初始张拉力，最后再进行一次循环操作，全部拉索张拉至初始张拉力的105%。

优选地，屋盖径向共布置30榀张弦箱型梁。

进一步的，上弦梁和竖向撑杆吊装完毕后，再安装拉索；拉索安装步骤如下；

步骤1，拉索沿张弦梁轴线方向展开，下索头在中央刚性环下方，上索头在外围环梁下方，在地面按索体表面的标记安装螺栓球；用吊机将下索头吊起，与中央刚性环连接；

步骤2，利用上弦梁上的多台葫芦将拉索中间拎起，缩短索端直线距离，同时葫芦作为临时固定吊住拉索，在上索头安装牵引装置，在牵引装置及吊机和葫芦的辅助下，将上索头牵引穿过外围环梁的索孔；

步骤3，从内向外依次将拉索上的螺栓球与竖向撑杆下端固定。