[发明专利]一种基于BIM技术的侧墙单侧模板支撑体系设计及优化方法

说明书

本发明提供一种基于BIM技术的侧墙单侧模板支撑体系设计及优化方法，通过基于三维建模软件进行侧墙单侧模板建立，主要包括长纤维增强热塑性复合材料模板面板建立、背楞方木建立、单侧钢桁架支架建立；再将建立的三维模型进行装配，导出为stl格式；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，最后将最终设计方案导出施工图指导现场施工。以解决现有侧墙单侧模板支撑体系设计效率低、设计复杂、精度低、同时修改调整优化繁琐的问题。属于建筑工程领域。

技术领域

本发明涉及一种基于BIM技术的侧墙单侧模板支撑体系设计及优化方法，属于建筑工程领域。

背景技术

随着国家基础建设的快速发展，对项目施工的施工安全尤其重要，特别是在城市轨道交通地下车站侧墙施工过程中，如何保证侧墙单侧模板支撑体系的安全合理至关重要。特别是通过常规侧墙单侧钢桁架支架与方木及长纤维增强热塑性复合材料模板结合的施工方法极为少见，普通的计算方法为分模块进行假设、检算、分析、调整优化，该方法计算效率低、计算复杂、易错，同时计算精度不高。

发明内容

本发明提供一种基于BIM技术的侧墙单侧模板支撑体系设计及优化方法，以解决现有侧墙单侧模板支撑体系设计效率低、设计复杂、精度低、同时修改调整优化繁琐的问题。

为实现上述目的，拟采用这样一种基于BIM技术的侧墙单侧模板支撑体系设计及优化方法，通过基于三维建模软件进行侧墙单侧模板建立，主要包括长纤维增强热塑性复合材料模板面板建立、背楞方木建立、单侧钢桁架支架建立；再将建立的三维模型进行装配，导出为stl格式；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，最后将最终设计方案导出施工图指导现场施工。

具体步骤如下：

1)基础数据假定

根据以往的施工经验，进行侧墙单侧模板支撑体系的相关材料结构尺寸进行假定，主要包括次龙骨方木尺寸、间距，单侧钢桁架支架尺寸假定，预埋钢筋拉环尺寸假定，次龙骨方木假定为100×100mm，间距40cm，水平布置；单侧钢桁架支架假定采用12#槽钢、10#角钢焊接而成，单侧钢桁架间距1.0m，预埋钢筋拉环采用钢筋加工而成，假定采用32圆钢，布置间距假定为50cm；

2)分块模型参数化建立

①长纤维增强热塑性复合材料模板参数化建立

根据长纤维增强热塑性复合材料模板的材料结构形式，基于Inventor软件进行参数化建立草图，通过草图绘制新型复合纤维模板；

②钢桁架支架参数化建立

根据项目的侧墙浇筑高度及受力特点基于inventor软件进行草图绘制，并将绘制完成的草图进行结构设计，桁架采用双拼槽钢及单槽钢，在绘制完成钢桁架后，对节点处进行修建或延伸；

③背楞方木及预埋钢筋拉环建立

背楞采用方木，方木尺寸为100×100mm，在inventor软件中采用拉伸进行建立方木模型，在inventor软件中通过草图绘制预埋钢筋拉环，间距为1.2m一道，共设置了两排地脚螺杆；

3)分块模型装配整合

在完成所有构件后，需对单侧模板支撑体系进行装配，装配过程中确保各构件的位置及约束准确；

4)整体模型受力分析

将装配完成的侧墙单侧模板支撑体系模型在inventor软件中导出，打开SimSolid软件将导出模型导入；

设置材料特性，输入材料的弹性模量、泊松比、容重相关特性。