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基于BIM的大跨度钢结构连廊施工方案仿真与实施

司涛杰 夏天 卢伟超 苏晓明 吴佳昕 向锡仁 郝建国 冉萌

司涛杰, 夏天, 卢伟超, 苏晓明, 吴佳昕, 向锡仁, 郝建国, 冉萌. 基于BIM的大跨度钢结构连廊施工方案仿真与实施[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(6): 1-9. doi: 10.13206/j.gjgS24062601
引用本文: 司涛杰, 夏天, 卢伟超, 苏晓明, 吴佳昕, 向锡仁, 郝建国, 冉萌. 基于BIM的大跨度钢结构连廊施工方案仿真与实施[J]. 钢结构(中英文), 2025, 40(6): 1-9. doi: 10.13206/j.gjgS24062601
Taojie Si, Tian Xia, Weichao Lu, Xiaoming Su, Jiaxin Wu, Xiren Xiang, Jianguo Hao, Meng Ran. BIM-Based Simulation and Implementation of Construction Schemes for Long-Span Steel Corridors[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(6): 1-9. doi: 10.13206/j.gjgS24062601
Citation: Taojie Si, Tian Xia, Weichao Lu, Xiaoming Su, Jiaxin Wu, Xiren Xiang, Jianguo Hao, Meng Ran. BIM-Based Simulation and Implementation of Construction Schemes for Long-Span Steel Corridors[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2025, 40(6): 1-9. doi: 10.13206/j.gjgS24062601

基于BIM的大跨度钢结构连廊施工方案仿真与实施

doi: 10.13206/j.gjgS24062601
基金项目: 

中国五冶集团重点科技研发项目(ZGWY-2023-107)。

详细信息
    作者简介:

    司涛杰,硕士,工程师,一级智能建造师,主要从事BIM技术、钢结构方面的研究。Email:1030659224@qq.com

BIM-Based Simulation and Implementation of Construction Schemes for Long-Span Steel Corridors

  • 摘要: 钢结构连廊常用来连通两栋单体建筑,实现建筑功能最大化的利用,也是项目管理的重难点环节。尤其对于高空大跨度的钢结构连廊施工,其施工环境最复杂,需考虑各施工环节和工况,因此风险等级通常较高。哈尔滨工业大学郑州研究院数研产业一号园项目设计采用了高空大跨度钢结构连廊的结构形式,最大钢结构连廊跨度50.4 m,高度49.5 m,主梁轴线宽度为20.5 m,质量约1200 t。根据钢结构连廊结构形式、现场施工条件以及国内外已有的钢结构吊装技术,提出了3种施工方案。方案1:采用高空散装法。利用现场塔吊和汽车吊,支设大量的支撑架体,按照施工顺序完成高空拼装作业。方案2:采用分块吊装法,钢结构连廊先按照起重设备性能,拆解成吊装单元模块,现场支设少量的支撑架体,按照合理的施工顺序分块吊装,形成整体连廊结构。方案3:液压整体提升法,现场不支设支撑架体,在钢结构连廊投影地面,将钢连廊整体拼装完成,并进行验收,利用液压提升装置将钢结构连廊整体提升至设计标高。综合考虑3个方案整体的工期计划、措施成本、质量要求、安全性能以及其他主体施工的影响范围,确定采用方案3。通过方案措施费计算,方案3因不需要支设支撑架体,费用最小。采用MIDAS/Gen有限元对施工工况进行组合计算,方案3在安装过程中钢结构连廊的竖向位移和构件应力比也在规范允许值范围内,可以满足现场施工条件下连廊的整体稳定性和精度控制要求。利用ANSYS对液压提升吊具节点进行仿真分析,提升吊具应力小于材料的屈服强度,符合提升要求。同时为了满足钢结构危大方案的施工,利用BIM技术的可视化表达,对施工工况进行模拟预演,筛查安装工况下的施工风险控制要素,进行施工重点管控,多角度证明了方案3的经济性和安全性。为确保钢结构连廊施工过程中的安全性,施工部署多项措施,对应力比较大部位进行临时加固措施,液压提升期间利用无人机对高空作业实时监测,采用风速测量仪监测风速。利用BIM技术结合有限元对施工工况的仿真分析,达到施工速度快、安装精度高、安全风险低的效果。
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-06-26
  • 网络出版日期:  2025-09-16
  • 刊出日期:  2025-06-25

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