[发明专利]一种基于BIM的人行桥改造施工方法

权利要求书

1.一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、获取所述人行桥的施工基础信息；

步骤二、结合所述施工基础信息，并对所有数据进行标准化和结构化处理后，建立BIM信息模型，并构建人行桥吊装及拆除施工的空间实体模型；具体建立BIM模型的步骤为：

按照顺序建立四个分块吊装的主桥桁架梁模型，分别定义为第一吊装分块、第二吊装分块、第三吊装分块和第四吊装分块，并分别赋予材料特性，且每一个吊装分块独立建立为一个族文件；

建立旧桥梁板、旧桥桥墩、新桥梁板和新桥桥墩，并赋予材料特性，且所述旧桥梁板划分为独立的7段建立，其中每一个部位独立为一个族文件；

在模型中创建revit项目文件，导入CAD地形图，生成并优化周围场地模型；将建立的所有族文件导入项目文件中，根据施工步骤调整族文件中的模型位置，组合完整的旧桥及新桥，调整模型位置使各部位与平面图对齐；

利用所述族文件建立不同施工阶段的桥梁模型，并确认在施工过程中部分构件是否需要保留；

步骤三、对所述空间实体模型进行有限元受力分析，通过有限元软件对各阶段施工进行建模，根据实际参数定义模型，再进行受力分析，得到所述人行桥在各施工阶段的安全系数；

步骤四、确定最终改造施工方案；

步骤五、根据所述最终改造施工方案进行人行桥改造施工：

其中具体包括：

利用旧桥梁做平台，针对主桥桁架分边分块进行吊装；

修筑新桥桥墩和新桥梁板；

分边分块安装主桥桁架；

利用新桥梁板做支点，对旧桥梁板分块切割，完成旧桥梁板的绳锯拆除。

2.根据权利要求1中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：所述施工基础信息至少包括人行桥设计CAD图纸、施工工序、地质勘测资料、水文环境信息。

3.根据权利要求1中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

在步骤三中，将不同施工阶段的桥梁模型导入到有限元计算软件中，形成力学有限元模型，并进行模型生成、查看和求解。

4.根据权利要求3中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

获取不同施工阶段的桥梁模型的安全系数，根据人行桥施工相对应的施工阶段的安全系数进行对比分析，确定人行桥的安全稳定性。

5.根据权利要求4中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

所述安全系数指极限应力与许用应力之比。

6.根据权利要求4中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

确定安全稳定性至少包括以下确认内容：

针对吊装作业及新桥焊接时进行旧桥受力分析，检查是否存在超负荷导致旧桥坍塌的风险，是否导致旧桥一端不平衡；

拆除旧桥时对分段切割方案及拆除阶段进行受力分析，是否存在提前断裂风险。

7.根据权利要求4中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

基于所述安全系数对所述BIM信息模型进行数据补充和优化，并重复有限元受力分析步骤，直至获取最优改造施工方案，并确定最终改造方案。

8.根据权利要求1中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：利用旧桥梁做平台，针对主桥桁架分边分块进行吊装，具体施工步骤为：将主桥桁架划分为四块并吊卸至旧桥的中心位置；吊车移至右岸，将旧桥上的两块钢桁架结构利用旧桥做平台在新桥上进行安装；右岸两块钢桁架结构完成后，将吊车移至左岸，将剩余两块钢桁架结构利用旧桥做平台在新桥上进行安装；拼装新桥桥面及天面横杆；拼装新桥桥面钢板；构件焊接；构件打磨、补漆及面漆。

9.根据权利要求1中所述的一种基于BIM的人行桥改造施工方法，其特征在于：

利用新桥做支点分块切割拆除的具体施工方法为：施工准备；施工围挡及安全标识设置；分块划线；水钻钻孔；钢绳悬吊新桥；绳锯切割；砼块吊装；混凝土块运输；渣场破碎。