[发明专利]一种基于BIM的0#块装配式托架设计及其施工方法

说明书

本发明提供一种基于BIM的0#块装配式托架设计及其施工方法，全三维设计及检算，提高0#块全装配式托架的优化效率及可行性，托架采用灯笼架代替了满堂支架的搭设，利用分配梁及三角架将受力传递至墩柱中，稳定了结构的稳定性，同时全装配式的设计减少了施工时间，降低了施工难度及风险，以解决现有方法中存在的效率低、修改繁琐、结构检算误差大、支架安拆难度高、施工风险高等问题。属于建筑工程领域。

技术领域

本发明涉及一种基于BIM的0#块装配式托架设计及其施工方法，属于建筑工程领域。

背景技术

0#块的施工作为桥梁工程中的重点施工工序，施工时均需要搭设支架。目前，国内首先是利用CAD平面设计支架并出施工图，现场预埋三角架安装孔洞，然后待混凝土强度达标后吊装焊接三角托架，再在用横梁焊接连接各三角架，最后在三角架上满铺工字钢分配梁及安装满堂支架，作为0#块模板及操作平台的支撑体系。该方法存在以下几点问题：第一，CAD平面设计效率低，修改繁琐且无法形象直观的表达，技术交底效果差；第二，设计结果检算采用手算，计算结果存在较大的误差；第三，传统的0#支架施工繁琐，耗时长且施工安全风险高。

发明内容

本发明提供一种基于BIM的0#块装配式托架设计及其施工方法，以解决现有方法中存在的效率低、修改繁琐、结构检算误差大、支架安拆难度高、施工风险高等问题。

为实现上述目的，拟采用这样一种基于BIM的0#块装配式托架，桥墩的相对两侧对称施工有多组三角托架，两侧的多组三角托架上对称固定有灯笼架，每一侧的三角托架上沿三角托架的分布方向铺设有分配梁，灯笼架的底部均固定于分配梁上，且灯笼架的立柱上端还固定有卸荷块，卸荷块的上端具有模板承载面，且模板承载面向桥墩所在方向倾斜向下设置。

前述全装配式托架中，所述灯笼架是由四个灯笼架立柱沿方形四角分布而成，相邻两个灯笼架立柱之间通过剪刀撑连接固定；

前述全装配式托架中，灯笼架立柱上下两端分别固定有连接钢板，灯笼架立柱与分配梁和卸荷块之间均通过连接钢板固定连接。

其施工方法包括：

1)三维BIM建模

①依据施工设计图利用Autodesk Inventor软件建立桥墩及0#块三维实体模型；

②根据桥墩及0#块三维模型，确定支架各部分的标高及位置；

③利用Autodesk Inventor软件按上述结构进行全装配式托架设计；

2)受力分析

①首先采用Autodesk Inventor软件自带的结构件受力分析模块进行初步验算，初步确定结构受力是否可行，如果检算不通过，进行结构的优化直到检算通过；

②再将模型进行数据格式转换后，导入无网格分析软件Altair SimSolid中进行结构验算与Autodesk Inventor中分析结果进行对比，分析检算存在差异的原因，并进行调整；

③最后导入Ansys Workbench中进行最终结构检算，验证0#块全装配式托架结构的可行性并与Autodesk Inventor、Altair SimSolid软件分析结果进行对比，分析原因，调整边界条件的赋予值，减少各软件检算的差异，增强结构检算的可行性；

④依据检算结果，进行结构的计算书编制。

经上述2)受力分析可行性通过后，即可进行如下操作：

3)技术交底

①采用Autodesk Inventor软件自带的出图模块的功能导出0#块托架的二维加三维施工平面图，并统计各型号钢材的数量导出BOM数量表为材料采购提供参考依据；