BIM技術基于裝配式梁柱節(jié)點試驗的應用

陳庭威

重慶交通大學土木工程學院（400074）

BIM技術基于裝配式梁柱節(jié)點試驗的應用

陳庭威

重慶交通大學土木工程學院（400074）

BIM技術為建筑行業(yè)插上信息化的翅膀。隨著技術發(fā)展，裝配式節(jié)點試驗呈現(xiàn)出工作量大、操作復雜、可視化低的特點，傳統(tǒng)試驗管理方法難以滿足結構試驗進一步發(fā)展需要。這里使用BIM技術，并且以裝配式梁柱節(jié)點試驗為例，就多對照組、復雜試驗提出一套全新的方案。

BIM技術；裝配式結構；梁柱節(jié)點

0 引言

裝配式結構具有節(jié)能、環(huán)保、工期短的特點是建筑業(yè)發(fā)展的方向，其梁柱節(jié)點研究是裝配式結構關鍵領域。隨著新技術應用，對整個試驗的空間布局、工廠下料、試驗管理帶來挑戰(zhàn)。這里采用BIM技術對裝配式梁柱節(jié)點試驗系統(tǒng)進行空間三維定位及可視化管理進行研究，使用信息化手段，為節(jié)點試驗方案規(guī)劃、深入設計、試驗實施提供服務。

1 節(jié)點試驗存在的困難

1.1 工作量大

目前，梁柱節(jié)點試驗研究主流在數(shù)值模擬基礎上，進行實際加載，呈現(xiàn)出試件數(shù)量更多、結構更復雜，內容多樣化的趨勢。

2007～2010年，重慶大學學者進行了14個不同部位的中高剪壓比芯梁柱節(jié)點研究。研究內容包括承載能力、變形性能、耗能性能、破壞模式等[1]。

1.2 技術復雜

在節(jié)點試驗中需要測量的物里量很多，位移測量通過測量結構關鍵部位的位移量，取得荷載作用下的應變及內力分布。

周端明在鋼—混凝土接頭部位設置134個測點采用YE2539高速靜態(tài)應變儀數(shù)據采集系統(tǒng)進行數(shù)據采集，通過USB-50型接線箱與各測點的電阻應變片連接，以及在試件的前后兩邊下部布置兩個百分位儀表進行數(shù)據采集[2]。

1.3 試驗可視化低

在試驗過程分析、結果總結方面需要對大量試驗現(xiàn)象進行處理，這些方面需要工具支持。目前使用圖片或者視頻進行記錄無法在事后進行任意維度細微觀察。

2 BIM技術的價值

BIM技術是實現(xiàn)建筑業(yè)信息化的有效途徑，包含完整信息的建筑模型是其核心。其在試驗管理中體現(xiàn)以下價值。

2.1 數(shù)據信息模型化

將結構試驗的研究對象參數(shù)、數(shù)據獲得路徑、設備安裝及使用方法和注意事項等大量信息集成至結構試驗模型中，通過系統(tǒng)的分類統(tǒng)計，達到所有信息多人共享，有序管理，將給結構試驗帶來極大價值。

2.2 試驗信息記錄與互通

使用BIM技術，各個參與結構試驗的人員把其負責的試驗組的試驗數(shù)據添加到BIM模型中，同時也能隨時查閱其他成員的最新BIM數(shù)據，了解該試驗所需。

2.3 試驗人員協(xié)同作業(yè)

結構試驗中，具體試驗人員、設備提供單位、構件加工單位各不相同，相互之間信息互通繁瑣，BIM模型集成整個試驗所有信息，為多部門協(xié)同作業(yè)提供工具。

3 應用實踐

這里按照梁柱節(jié)點試驗管理的實際需求，以BIM技術作為支撐，創(chuàng)新實施基于BIM的梁柱節(jié)點試驗管理策略，提高梁柱試驗管理的安全性、有效性。

3.1 試驗方案對比

試驗方案對比是針對試驗內容確定后多套試驗方案的比較，實現(xiàn)實際的、全方位的試驗方案演示。針對不同的試件支撐方法、數(shù)據獲取途徑，包括應變片的粘貼位置、千分表測量變形點、加載設備如何加載進行多方案的優(yōu)勢劣勢分析，最終敲定試驗方案。

3.2 試驗方案查詢

試驗方案空間排布查詢是利用BIM技術對三維試驗室模型中的區(qū)域、區(qū)域內的空間進行排布和查詢，并能在獲得權限的情況下實時修改。通過選中三維空間中的構件或設備查看數(shù)據，獲得試驗信息，并能以清單的方式自動輸出。

3.3 連接方式可視化指導

BIM技術通過實現(xiàn)試驗所有相關信息的有效集成使設計人員和試驗操作人員間的可視化指導成為可能。

信息模型針對梁柱試驗構件與構件之間連接方式的可視化呈現(xiàn)，實現(xiàn)實際的、可三維動態(tài)觀察的展示。同時，通過簡單培訓就可以使試驗參與人員熟悉節(jié)點連接方式，指導作業(yè)人員完成連接操作。試驗正式開始前，可與三維模型進行比對，檢查是否存在遺漏或者連接錯誤。

3.4 設備維護、報修及試件重做

設備維護計劃是提醒試驗設備管理人員按照試驗設備的維護周期要求制訂計劃，并且在模型中點擊設備即可顯示維護周期時間節(jié)點以及具體的檢查檢測方法。

在試驗過程中對于突然發(fā)生故障需要維修的設備或者需要重新制作試件進行試驗的情況進行記錄,同時通知相應的管理人員進行維修或者制作，維修或制作完成后記錄相應信息。

4 結語

隨著對試驗要求的不斷提高,若不能及時、全面的掌控整個試驗的進行情況,就無法合理、有序地安排任務。

BIM作為信息化時代土木工程領域發(fā)展方向，建立基于BIM的結構試驗管理研究，完成裝配式梁柱節(jié)點試驗，有效實現(xiàn)三維可視、實時更新、規(guī)范管理，實現(xiàn)所有人員間資源共享及工作協(xié)同。

[1]楊治洪.框架夾芯節(jié)點抗震性能及設計方法研究[D].重慶：重慶大學,2010．

[2]周端明.鋼—混凝土混合拱橋接頭受力性能研究[D].重慶：重慶交通大學,2008.