一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法技术

本发明专利技术提供了一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，属于建筑节能技术领域，该基于BIM技术的装配式建筑施工方法包括以下步骤：安装水平支撑结构，对与拱肋连接的支撑框架施加预应力，使支撑框架在预应力的作用下产生向内收变形；在水平支撑结构上方吊装拱肋；在拱肋上沿垂直于拱肋的方向上安装联系梁，沿拱肋的顺向在拱肋内浇筑混凝土，沿拱肋的顺向将装配块进行装配，装配块的尺寸根据装配块计算模型得出，装配块计算模型以装配建筑应力最优为目标函数的上层装配块尺寸计算模型；以装配建筑体积最小为目标函数的下层装配块尺寸计算模型，本发明专利技术能够解决装配式建筑设计和搭建复杂、接口处受力不均匀、不牢固的问题。不牢固的问题。不牢固的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法


[0001]本专利技术属于建筑节能
，具体而言，涉及一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法。

技术介绍

[0002]建筑模型信息化BIM技术已成为建筑设计发展趋势，目前各大设计院都在推广该技术，但收效甚微，核心痛点在于人才匮乏，人才培养及更替漫长。我们的创始人拥有海外15年资深建筑设计师经验，在BIM应用技术上积累了丰富的国际先进经验。我们的在线平台融合了创始人的BIM技术经验，能够帮助所有建筑设计师简单快速启动BIM应用实践，帮助设计院快速实现BIM技术转型，进而影响整个建筑业的产业升级。
[0003]BIM是指建筑信息模型(Building Information Mdeling)，是一种在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维建筑模型信息集成管理技术。BIMbrain则是一款基于云技术，能够实现设计到施工阶段自动化传递数据的互联网在线转换工具。在自动转化的过程中，供应商产品的标准信息都将出现在几何模型上，包括产品性信息如材料颜色等，以及施工安装信息和保修信息等，通过这一环节的具象化增强后面施工的可预测性。
[0004]目前，国家大力提倡装配式建筑和BIM技术的发展，随着装配式建筑项目的不断推进，减少了环境污染，促进建筑行业的健康、持续发展，由于建造过程中发现，项目数据较多、难以快捷地保存查询，各参建方协同性较差，单纯文字可视化水平低、共享性差等问题，因此将BIM技术引入装配式建筑施工组织设计中，能够保证施工现场有序进行，促进装配式建筑能够更好、更快发展。
[0005]装配式建筑是把在工厂中预制好的构件直接在工地上进行装配，主要靠吊装机械进行作业，但是构件间的连接和固定需要靠人工实施，经常会进行高空作业，存在很多安全隐患，特别是建筑外墙板的吊装，在人工进行构件的固定时，工作空间有限，搭设工作平台又耽误工期，装配多层建筑中逐层搭设工作平台耗材耗时，具有设计和搭建复杂、接口处受力不均匀、固定不牢固的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，能够解决装配式建筑设计和搭建复杂、接口处受力不均匀、不牢固的问题。
[0007]本专利技术是这样实现的：
[0008]本专利技术提供一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法的第一实施例，其中，包括以下步骤：
[0009]S1：安装水平支撑结构，对与拱肋连接的支撑框架施加预应力，使所述支撑框架在预应力的作用下产生向内收变形；
[0010]S2：在所述水平支撑结构上方吊装所述拱肋；
[0011]S3：在所述拱肋上沿垂直于所述拱肋的方向上安装联系梁，沿着所述拱肋的顺向
在所述拱肋内浇筑混凝土，沿所述拱肋的顺向将装配块进行装配。所述拱肋为钢
‑
混凝土组合拱肋。
[0012]所述大跨度装配式组合拱形重屋顶结构包括：
[0013]下部支承结构，包括相连接的至少两层支撑框架；
[0014]拱形承重组件，包括钢
‑
混凝土组合拱肋，所述钢
‑
混凝土组合拱肋与支撑框架通过拱脚节点连接，所述钢
‑
混凝土组合拱肋包括：带有外伸翼缘的箱型钢拱，填充在所述箱型钢拱内的混凝土拱；
[0015]拱间联系梁，沿所述第一方向连接所述箱型钢拱；
[0016]屋面板，沿所述第二方向位于所述箱型钢拱上方；
[0017]其中，所述钢
‑
混凝土组合拱肋跨度大于60米；
[0018]所述第一方向与所述第二方向垂直。
[0019]在上述技术方案的基础上，本专利技术的一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法还可以做如下改进:
[0020]其中，本专利技术提供一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法的第二实施例，包括以下步骤：
[0021]第一步、预制外墙板7和叠合板71，外墙板7的表面通过螺栓安装有导轨72；
[0022]第二步、基坑开挖，地下建筑结构完成，浇筑地表层，地表层的上表面预留连接钢筋；
[0023]第三步、抬升设备的准备，以及在地面搭建塔式起重机；
[0024]第四步、利用塔式起重机挂钩起吊外墙板7，外墙板7的下表面与地表层的上表面搭接，安装墙体斜支撑，调整外墙板7的垂直度，利用连接钢筋和灌浆机对外墙板进行连接加固，继续安装同楼层其他外墙板7，各外墙板7相互之间进行加固，形成建筑连续外墙，在外墙板7的上表面吊装叠合板71；
[0025]第五步、安装在地表层上的外墙板有导轨72，将抬升设备与导轨72连接；
[0026]第六步、吊装外墙板7至抬升设备，利用抬升设备固定外墙板7，抬升设备将外墙板7抬升至上一楼层，以及进行上一楼层外墙板7的组装和加固；
[0027]第七步、利用塔式起重机挂钩起吊其他构件，完成建筑装配。
[0028]进一步的，所述装配块的尺寸根据装配块计算模型得出，所述装配块计算模型的计算步骤如下：
[0029]S1：以装配建筑应力最优为目标函数，建立考虑自身重量、成本、承载力要求、使用寿命、安装时间持续性约束的上层装配块尺寸计算模型；
[0030]S2：以装配建筑体积最小为目标函数，建立考虑自身重量、成本、使用寿命、安装时间、桥面弧度值、承载力要求持续约束的下层装配块尺寸计算模型；
[0031]S3：以所述上层装配块尺寸计算模型和所述下层装配块尺寸计算模型建立以装配建筑应力最优为领导者、装配建筑体积最小为跟从者的主从博弈模型；
[0032]S4：分别确定所述上层装配块尺寸计算模型和所述下层装配块尺寸计算模型的目标函数的约束条件；
[0033]S5：分别在所述上上层装配块尺寸计算模型和所述下层装配块尺寸计算模型的约束条件下，将成本数据、安装时间数据、安装工人数数据、应力承受力数据、使用寿命数据输
入所述主从博弈模型并求解，输出最优装配体尺寸方案；
[0034]S6：以所得到的最优装配体尺寸方案对装配建筑进行调度；
[0035]其中，所述上层装配块尺寸计算模型的目标函数为：自身重量、桥面跨度、使用寿命；
[0036][0037]式中，P
N
为上层装配块尺寸计算模型的承载力指标，q为建造桥梁所需的最小重量；w为桥梁所需的最小跨度；v为建造桥梁的最短使用寿命；Q为建造桥梁所需的最大重量；W为建造桥梁所需的最大跨度；V为建造桥梁最长使用寿命；a为自身重量影响因子；b为桥面跨度影响因子；d为使用寿命影响因子；A
weight
为上层装配块尺寸计算模型的装配块的自身重量；B
support
为桥面跨度；D
years
为桥梁使用寿命；
[0038]所述下层装配块尺寸计算模型的目标函数为：建立考虑桥面厚度、成本、桥面弧度值、承载力要求；
[0039][0040]式中，P
v
为桥梁体积最小目标，h为桥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：安装水平支撑结构，对与拱肋连接的支撑框架施加预应力，使所述支撑框架在预应力的作用下产生向内收变形；S2：在所述水平支撑结构上方吊装所述拱肋；S3：在所述拱肋上沿垂直于所述拱肋的方向上安装联系梁，沿所述拱肋的顺向在所述拱肋内浇筑混凝土，沿所述拱肋的顺向将装配块进行装配。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、预制外墙板和叠合板，外墙板的表面通过螺栓安装有导轨；第二步、基坑开挖，地下建筑结构完成，浇筑地表层，地表层的上表面预留连接钢筋；第三步、抬升设备的准备，以及在地面搭建塔式起重机；第四步、利用塔式起重机挂钩起吊外墙板，外墙板的下表面与地表层的上表面搭接，安装墙体斜支撑，调整外墙板的垂直度，利用连接钢筋和灌浆机对外墙板进行连接加固，继续安装同楼层其他外墙板，各外墙板相互之间进行加固，形成建筑连续外墙，在外墙板的上表面吊装叠合板；第五步、安装在地表层上的外墙板有导轨，将抬升设备与导轨连接；第六步、吊装外墙板至抬升设备，利用抬升设备固定外墙板，抬升设备将外墙板抬升至上一楼层，以及进行上一楼层外墙板的组装和加固；第七步、利用塔式起重机挂钩起吊其他构件，完成建筑装配。3.根据权利要求2所述的一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，其特征在于，所述装配块的尺寸根据装配块计算模型得出，所述装配块计算模型的计算步骤如下：S1：以装配建筑应力最优为目标函数，建立考虑自身重量、成本、桥面跨度、使用寿命、安装时间持续性约束的上层装配块尺寸计算模型；S2：以装配建筑体积最小为目标函数，建立考虑自身重量、成本、使用寿命、安装时间、桥面弧度值、承载力要求持续约束的下层装配块尺寸计算模型；S3：以所述上层装配块尺寸计算模型和所述下层装配块尺寸计算模型建立以装配建筑应力最优为领导者、装配建筑体积最小为跟从者的主从博弈模型；S4：分别确定所述上层装配块尺寸计算模型和下层装配块尺寸计算模型的目标函数的约束条件；S5：分别在所述上上层装配块尺寸计算模型和所述下层装配块尺寸计算模型的约束条件下，将成本数据、安装时间数据、安装工人数数据、应力承受力数据、使用寿命数据输入所述主从博弈模型并求解，输出最优装配体尺寸方案；S6：以所得到的最优装配体尺寸方案对装配建筑进行调度；其中，所述上层装配块尺寸计算模型的目标函数为：自身重量、桥面跨度、使用寿命；式中，P
N
为上层装配块尺寸计算模型的承载力指标，q为建造桥梁所需的最小重量；w为桥梁所需的最小跨度；v为建造桥梁的最短使用寿命；Q为建造桥梁所需的最大重量；W为建
造桥梁所需的最大跨度；V为建造桥梁最长使用寿命；a为自身重量影响因子；b为桥面跨度影响因子；d为使用寿命影响因子；A
weight
为上层装配块尺寸计算模型的装配块的自身重量；B
support
为桥面跨度；D
years
为桥梁使用寿命；所述下层装配块尺寸计算模型的目标函数为：建立考虑桥面厚度、成本、桥面弧度值、承载力要求；式中，P
v
为桥梁体积最小目标，h为桥面厚度下限；H为桥面厚度上限；r为建造成本下限；R为建造成本上限；y为桥面弧度的下限；Y为桥面弧度的上限；C为桥面跨度的上限；c为桥面跨度的下限；F为桥面厚度系数；f
v
为桥面厚度影响因子；O为建造成本系数；o
v
为建造成本影响因子；E为桥面弧度系数；e
v
为桥面弧度影响因子；n为承载力要求系数；β
n
为承载力要求影响因子。4.根据权利要求3所述的一种基于BIM技术的装配式建筑施工方法，其特征在于，所述上层装配块尺寸计算模型的目标函数的约束条件包括自身重量、桥面跨度、使用寿命，其中：自身重量约束：A
weight,m,in
≤A
weight
≤A
weight,max
式中，A
weight,min
为上层装配块尺寸计算模型的装配块的自身重量的最小值；A
weight
为上层装配块尺寸计算模型的装配块的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：时林朋，郭洪新，马健勇，于海涛，姚宏，王立彬，陈连生，许中山，于亮，李家琨，刘玉彬，
申请(专利权)人：中建八局发展建设有限公司，
类型：发明
国别省市：