(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210525862.0 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 中国五冶集团有限公司 地址 610063 四川省成 都市锦江区五冶路9 号五冶大厦 (72)发明人 张海川　朱华泽　唐磊　崔洪齐　 郭浩　罗杰　赵家斌　母丹　文元　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 刘世权 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及 安装方法 (57)摘要 本发明提供了一种基于BIM的双曲网架削冠 球空间定位及安装方法， 包括如下步骤削冠球空 间定位； 建立BIM模型； 在弧形结构的高差位置对 杆件进行预处理； 数字化加工BIM软件以及建模 软件的相互对比数据； 进行分块拼装施工； 主体 结构通过tekla深化放样， 以及其他结构精准放 样； 装配式支撑架设计； 根据现场采集三维激光 扫描数据； 基于BIM对双曲网架结构进行综合分 析； 双曲网架结构现场安装。 本发明可同时满足 四个不同角度方向的上弦矩管上表面与削冠节 点球的上表 面平齐， 且一个上弦矩管上表面对应 两个不同角度的上弦球， 一个节 点球削冠上平面 与四个方向的上弦矩管上表面平齐， 确保网架顶 面的平整度和安装精度。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115203776 A 2022.10.18 CN 115203776 A 1.一种基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特 征在于， 包括如下步骤： 削冠球空间定位， 找到节点球的最终中心点 位置， 并将坐标导入BIM模型； 建立BIM模型， 并对焊接球、 连接件的各个相贯及支点的节点位置进行深化设计， 以优 化焊接球的形式； 在弧形结构的高差位置对杆件进行预处理， 其中， 得到每个杆件的扭转角度， 并根据扭 转角度得到削冠球顶面的方位； 数字化加工BIM软件以及建模软件的相互对比数据， 确保模型精度以及可加工； 进行分块拼装施工， 其中， 在拼装区域设置可调节的拼装胎架， 组装完成后采用吊装就 位的方式建造； 主体结构通过tekla深化放样， 以及其他结构精准放样， 为后续现场施工提供结构和技 术措施定位 参数的理论数据模型； 装配式支撑架设计； 根据现场采集三维激光扫描数据， 基于BIM软件建立三维模型， 与深化BIM模型进行对 比； 基于BIM对双曲网架结构进行综合分析； 双曲网架结构现场安装。 2.根据权利要求1所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 所述的削冠球空间定位具体步骤如下： 步骤一： 削冠球中心点 位置可以按照削冠球四周构件的中心线交点初步确定； 步骤二： 根据初步中心点确定该点建筑物外轮廓线在该位置的切线与法线； 步骤三： 削冠球节点中心点延法线方向移动， 使切线与削冠球顶面重合在一个平面内， 得到最终削冠球节点的最终中心点。 3.根据权利要求2所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 所述的在弧形 结构的高差位置对杆件进行 预处理具体步骤如下： 沿着设计结构边线， 屋面板控制下边线， 对有造型的位置进行线型拟合； 采用法线面的方法来决定每根箱型 杆件扭转角度； 借助三维CAD拟合模型， 扫描出屋面曲面， 找到每根杆件中点， 沿着中点画法线； 最后在模型中确定相连杆件角度后， 以削冠球该上弦矩管顶面为基准， 确定削冠球顶 面的方位。 4.根据权利要求3所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 在完成数字化加工BIM软件以及建模软件的相互对比数据后， 进行焊接球的加工， 其加 工工序为： 首先根据模型进行球壳加工， 然后进行加劲隔板安装座， 其次进行球体的安装， 左后进 行球体焊缝的处 理。 5.根据权利要求4所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 在进行分块拼装施工过程中， 需要在平面方向和 立面方向将箱型杆件扭转值标注在胎 架图上， 现场装配时依据此 数值控制箱型 杆件线型。 6.根据权利要求5所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 在进行分块拼装施工过程中随时检查基准轴线位置， 标高及垂 直度偏差， 发现大于施工权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203776 A 2工艺允许偏差时， 及时纠正。 7.根据权利要求6所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 在进行分块拼装施工过程中， 需进 行BIM预拼装、 三 维模拟拼装， 随后进 行现场拼装及现 场安装。 8.根据权利要求7所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 所述的主体结构通过tek la深化放样具体为： 主体结构在BIM平台中通过插件利用excel表格将节点坐标批量导入tekla中深化并建 立节点， 形成的网架杆件轴线拟合， 再根据设计提供的数据参数化建立双曲下 凹网架轮廓， 模型与设计建筑模型合模修 正， 通过tek la深化放样。 9.根据权利要求8所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 所述的装配式支撑架设计具体为： 支撑架结构采取在独立格构式支撑架， 支撑架由高度15m单元及其连接杆件构成， 形成 便于安拆的装配式体系， 节点通过安装螺栓连接， 顶部 设置可拆卸的调节段及作业平台， 下 部支承于独立基础上。 10.根据权利要求9所述的基于BIM的双曲网架削冠球空间定位及安装方法， 其特征在 于， 所述的基于BIM对双曲网架结构进行综合分析 具体包括如下步骤： 在BIM平台中将施工反馈的数据与施工控制的预测计算的理论目标真值及施工监控、 监测的实时计算结果的修正 目标真值进行比较， 确定误差的实际分布状态， 对连续分布误 差和大峰值 误差进行及时调整； 利用BIM平台携带的参数识别系统对计算参数进行识别、 修正施工中如出现有发散趋 势的连续分布误差状态， 这类误差的产生大多源于计算参数失真引起的目标真值失真， 及 时进行参数识别、 参数修正 或参数拟合， 提供合理的目标真值， 对于产生参数失真的原因进 行认真分析， 以便在施工中加以控制； 针对该结构的具体情况， 确定施工 中轴线偏差的误差容许值为 ±5mm， 结构标高的容许 误差值为±5mm， 对接错 边±3mm； 在BIM平台中进行参数调整拟合后， 利用实际的施工时间参数和实际的施工位移参数 进行施工监控， 产生施工控制实际目标真值， 用于下一阶段的结构标高确定和误差分析。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203776 A 3