[发明专利]基于BIM的吊装仿真施工方法及其系统

权利要求书

1.基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，包括：

对施工过程中的汽车起重机，吊装物和场景构件进行建模，标记汽车起重机活动的区域，并确定汽车起重机站位区域；

通过移动汽车起重机站位和调整汽车起重机吊臂幅度，找出多个汽车起重机最佳站位；

对吊装物的起始位置到目的位置进行路径规划，得到N条路径图，每条路径图对应一种或多种操作步骤，N＝1；

根据获得的操作步骤模拟汽车起重机吊装过程，在汽车起重机进行起升、回转、变幅、伸缩动作时，检测汽车起重机的吊臂和吊装物是否与场景结构发生碰撞，同时计算汽车起重机支腿对地的压力和吊臂所承受的力大小，并判断是否满足安全需求；

若发生碰撞，则调整路径图对应的操作步骤，若还无法避免碰撞，则更换路径图，重新模拟；

若未发生碰撞且汽车起重机支腿对地的压力和吊臂所承受的力大小满足安全需求，则对路径图及其对应的操作步骤进行记录，以便于指导实际施工。

2.如权利要求1所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，所述计算汽车起重机支腿对地的压力和吊臂所承受的力大小，并判断是否满足安全需求，具体包括：

当汽车起重机进行起升、回转、变幅、伸缩动作时，计算汽车起重机支腿对地的压力，得到对地压力的动态变化曲线，根据动态变化曲线判断是否满足安全需求；

汽车起重机吊臂包括主臂，副臂和伸缩臂，分别计算主臂，副臂和伸缩臂所承受的力大小，得到动作变化时各部件所承受力的动态变化曲线，根据动态变化曲线判断是否满足安全需求。

3.如权利要求2所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，所述对吊装物的起始位置到目的位置进行路径规划，得到N条路径图，每条路径图对应一种或多种操作步骤，具体包括：将得到的N条路径图，进行优先级区分，分为第一推荐路径，第二推荐路径，第三推荐路径，直到第N推荐路径，每种操作步骤均包括一系列分解的动作步骤。

4.如权利要求1所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，所述对施工过程中的汽车起重机，吊装物和场景构件进行建模具体包括：根据汽车起重机，吊装物和场景构件的属性信息判断在汽车起重机模型库，吊装物模型库和场景构件模型库中是否存在相匹配的样本模型，若存在，则确定样本模型为目标三维模型；若不存在，则根据属性信息建立目标三维模型。

5.如权利要求1所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，所述确定汽车起重机站位区域，具体包括：根据吊装物最远吊装位置，以汽车起重机吊臂长度，最大吊装重量以及汽车起重机性能参数，确定最大作业半径，将汽车起重机活动的区域和最大作业半径重合的部分作为汽车起重机站位区域。

6.如权利要求1所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，所述根据获得的操作步骤模拟汽车起重机吊装过程中，在汽车起重机进行起升、回转、变幅、伸缩动作的时候，加入风速和风向对吊装物的影响。

7.基于BIM的吊装仿真施工系统，适用于权利要求1～6中所述的基于BIM的吊装仿真施工方法，其特征在于，包括：

建立模块，其用于对施工过程中的汽车起重机，吊装物和场景构件进行建模；

模拟显示模块，其用以对汽车起重机模型、吊装物模型和场景构件模型进行融合模拟显示模块；

站位区域确定模块，其用于确定汽车起重机站位区域；

路径规划模块，其用于对吊装物的起始位置到目的位置进行路径规划，并规划N条路径图，每条路径图均规划一种或多种操作步骤，N＝1；

碰撞检测模块，根据获得的操作步骤模拟汽车起重机吊装过程，在汽车起重机进行起升、回转、变幅、伸缩动作时，所述碰撞检测模块检测汽车起重机的吊臂和吊装物是否与场景结构发生碰撞，

力计算模块，其用于计算汽车起重机支腿对地的压力和吊臂所承受的力大小，并判断是否满足安全需求。

8.如权利要求7所述的基于BIM的吊装仿真施工系统，其特征在于，所述力计算模块包括：压力计算模块，其用于计算汽车起重机支腿对地的压力；吊臂所承受的力计算模块，其用于计算吊臂的各组件所承受的力大小，判断模块，其用于计算压力或所承受的力大小是否满足安全需求。