【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑施工，具体为基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法。
技术介绍
1、bim技术可以将建筑设计数据与幕墙设计数据进行整合，实现建筑和幕墙之间的高效协调。通过bim技术，可以对幕墙进行三维建模和可视化，以及将幕墙制造过程中的各个环节进行数字化管理。钢骨架幕墙可以作为临时展览场所的外墙装饰材料，具有美观大方、易安装、易拆卸等特点。
2、钢骨架幕墙中常常使用预制构件，这些构件在工厂进行精确的制造，在现场进行安装和替换。现有的bim技术在构件制造时会考虑到预制构件的力学情况，并且对构件材料和厚度进行专门设计，但这种方式只考虑到前期的理想情况，在实际应用中会由于使用环境出现一些偏差，现有的施工方法不能结合实际情况进行修正。因此，设计结合实际应用情况的基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法是很有必要的。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法，包括信息收集模块、bim设计模块、bim模拟施工模块，所述信息收集模块用于录入幕墙构件的初始结构参数信息，以便后续的结构进行调整，所述bim设计模块用于利用三维建模的可视化技术对幕墙构件进行模型生成和结构改进，所述bim模拟施工模块用于利用数字化管理技术对生成后的幕墙构件模型在钢骨架幕墙模型中的实际施工应用进行模拟。
2、根据上述技术方案，所述信息收集模块包括幕墙构件模型库、参数输入模块、超声波发射单元、超声波接收器、图像生成模块、模型生成模块，所述幕墙构件模
3、所述幕墙构件模型库用于保存各个幕墙构件的三维模型，所述参数输入模块用于录入幕墙构件的形状参数以生成幕墙构件模型，所述超声波发射单元用于向拆卸下来的幕墙构件进行超声波扫描，所述超声波接收器用于接收反射回来的超声波信号，所述图像生成模块用于根据超声波信号生成可供观察疲劳裂纹的图像，所述模型生成模块用于根据形状参数生成幕墙构件模型；
4、所述bim设计模块包括裂纹识别模块、横截面积计算模块、结构改进模块，所述裂纹识别模块与图像生成模块电连接，所述横截面积计算模块与结构改进模块电连接，所述结构改进模块与幕墙构件模型库电连接；
5、所述裂纹识别模块用于根据生成的超声波图像对幕墙构件内部的裂纹进行识别和所在位置、宽度分析，所述横截面积计算模块用于根据此次和之前检测到的疲劳裂纹的情况对横截面积进行重新计算，所述结构改进模块用于根据改进后的横截面积参数对幕墙构件的结构进行调整；
6、所述bim模拟施工模块包括幕墙构件定位模块、幕墙模型生成模块、仿真分析模块、应力分析模块，所述幕墙构件模型库与幕墙构件定位模块电连接，所述幕墙模型生成模块与仿真分析模块和应力分析模块电连接；
7、所述幕墙构件定位模块用于对每个幕墙构件在钢骨架幕墙的具体位置进行记录，以便明确对哪个幕墙构件进行改进，所述幕墙模型生成模块用于工作人员将多个幕墙构件在设计软件内拼合后生成钢骨架幕墙的三维模型，所述仿真分析模块用于在仿真软件中进行模拟，以验证加粗部位是否会影响钢骨架幕墙的正常安装，所述应力分析模块用于通过施加外力、模拟风荷载进行分析，观察加粗部位对整体结构的影响。
8、根据上述技术方案，包括以下主要步骤：
9、s1、在bim设计模块中建立幕墙构件模型库，库中的幕墙构件根据形状、材质、规格进行区分；
10、s2、根据设计图纸和幕墙构件模型库，建立钢骨架幕墙的三维模型，将幕墙构件正确地布置和定位在钢骨架幕墙上，并以此为指导在施工场地搭建钢骨架幕墙；
11、s3、在钢骨架幕墙使用完毕进行拆卸时，对所有幕墙构件的某一处位置进行标记，并且记录下幕墙构件在钢骨架幕墙的具体位置，采用超声波检测的方式对幕墙构件整体进行扫描和分析，检测出幕墙构件内部的疲劳裂纹的机械损伤情况；
12、s4、采用趋势分析算法分析预制构件损伤数据，发现其中的规律和特征，从而提出结构改进方案，降低改进后的幕墙构件在下次使用时出现机械损伤的严重程度；
13、s5、通过仿真软件对改进后的幕墙构件进行力学分析，对幕墙构件的性能进行评估，确认改进方案在理论上应用的可靠性，并且以改进方案的设计图纸指导幕墙构件的生产。
14、根据上述技术方案，上述步骤s3中，幕墙构件整体进行扫描和分析的具体方法为：
15、s3-1、在幕墙构件搭建成钢骨架幕墙之前，将幕墙构件放置在检测区域，利用超声波发射单元来穿透幕墙构件，然后通过超声波接收器来接收反射回来的声波信号，并且在显示器上进行成像，确保搭建前没有出现疲劳裂纹的问题；
16、s3-2、在钢骨架幕墙使用完毕进行拆卸时，将拆卸下来的幕墙构件放置在检测区域，利用超声波检测出幕墙构件内部的疲劳裂纹的位置和形状，并且标记疲劳裂纹的横截面长度和宽度。
17、根据上述技术方案，上述步骤s4中，采用趋势分析算法分析的具体步骤为：
18、s4-1、根据幕墙构件库中的幕墙构件模型和钢骨架幕墙的三维模型，对超声波图像中能够增加幕墙构件横截面积的区域进行划分，排除幕墙构件在钢骨架幕墙中与其他幕墙构件的连接区域，此区域为不能进行结构改进的区域，其他区域为能够改进的区域；
19、s4-2、根据超声波成像将能够改进的区域内出现的疲劳裂纹的横截面长度和宽度代入趋势分析算法中，对疲劳裂纹所在区域的最佳横截面积进行计算，并且生成改进后的幕墙构件模型。
20、根据上述技术方案，上述步骤s4-2中，最佳横截面积的计算需要根据以下因素：
21、在第一次改进时，最佳横截面积正相关于原有横截面积和疲劳裂纹宽度；在之后改进对最佳横截面积计算时，记录最后一次改进后的幕墙构件疲劳裂纹宽度，与倒数第二次改进后的幕墙构件疲劳裂纹宽度做对比，如果趋于减小，则不对最佳横截面积进行更改，如果趋于增大，则根据增大的比例对最佳横截面积进行修正。
22、根据上述技术方案，上述步骤s4-2中，最佳横截面积的计算公式为：
23、当时，；
24、当时，；
25、其中为倒数第二次改进后得出的最佳横截面积，为最后一次改进时测得的疲劳裂纹宽度，为倒数第二次改进时测得的疲劳裂纹宽度，为疲劳裂纹宽度在最佳横截面积计算时的考虑权重参数，为疲劳裂纹宽度变化趋势在最佳横截面积计算时的考虑权重参数。
26、根据上述技术方案，上述步骤s5中，对幕墙构件的性能进行评估时，将改进后的幕墙构件导入钢骨架幕墙的安装位置，判断加粗部分的结构与钢骨架幕墙的其他幕墙构件是否存在交叠，如果存在交叠则需将幕墙构件模型交叠部分的结构进行去除并更新幕墙构件模型，如果不存在交叠则通过施加外力、模拟风荷载的方式对幕墙构件进行应力分析，根据仿真结果，验证加粗部位对钢骨架幕墙的影响，确保预制构件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：该施工方法采用BIM管理系统进行工作，BIM管理系统包括信息收集模块、BIM设计模块、BIM模拟施工模块，所述信息收集模块用于录入幕墙构件的初始结构参数信息，以便后续的结构进行调整，所述BIM设计模块用于利用三维建模的可视化技术对幕墙构件进行模型生成和结构改进，所述BIM模拟施工模块用于利用数字化管理技术对生成后的幕墙构件模型在钢骨架幕墙模型中的实际施工应用进行模拟。
2.根据权利要求1所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：所述信息收集模块包括幕墙构件模型库、参数输入模块、超声波发射单元、超声波接收器、图像生成模块、模型生成模块，所述幕墙构件模型库与参数输入模块电连接，所述超声波接收器与图像生成模块电连接，所述图像生成模块与模型生成模块电连接，所述参数输入模块与模型生成模块电连接；
3.根据权利要求2所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：包括以下主要步骤：
4.根据权利要求3所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：上述步骤S3中，幕墙构件整体进行扫
5.根据权利要求4所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：上述步骤S4中，采用趋势分析算法分析的具体步骤为：
6.根据权利要求5所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：上述步骤S4-2中，最佳横截面积的计算需要根据以下因素：
7.根据权利要求6所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：上述步骤S4-2中，最佳横截面积的计算公式为：
8.根据权利要求7所述的基于BIM技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：上述步骤S5中，对幕墙构件的性能进行评估时，将改进后的幕墙构件导入钢骨架幕墙的安装位置，判断加粗部分的结构与钢骨架幕墙的其他幕墙构件是否存在交叠，如果存在交叠则需将幕墙构件模型交叠部分的结构进行去除并更新幕墙构件模型，如果不存在交叠则通过施加外力、模拟风荷载的方式对幕墙构件进行应力分析。
...【技术特征摘要】
1.基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：该施工方法采用bim管理系统进行工作，bim管理系统包括信息收集模块、bim设计模块、bim模拟施工模块，所述信息收集模块用于录入幕墙构件的初始结构参数信息，以便后续的结构进行调整，所述bim设计模块用于利用三维建模的可视化技术对幕墙构件进行模型生成和结构改进，所述bim模拟施工模块用于利用数字化管理技术对生成后的幕墙构件模型在钢骨架幕墙模型中的实际施工应用进行模拟。
2.根据权利要求1所述的基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：所述信息收集模块包括幕墙构件模型库、参数输入模块、超声波发射单元、超声波接收器、图像生成模块、模型生成模块，所述幕墙构件模型库与参数输入模块电连接，所述超声波接收器与图像生成模块电连接，所述图像生成模块与模型生成模块电连接，所述参数输入模块与模型生成模块电连接；
3.根据权利要求2所述的基于bim技术的钢骨架幕墙施工方法，其特征在于：包括以下主要步骤：
4.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑杰，王超，陈瑞松，常欣语，洪伟，范贤兵，
申请(专利权)人：南京市第八建筑安装工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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