采用Revit 软件进行结构建模,结合该项目网架上球种不同,钢网架上表面为曲面,球节点标高不尽相同,且杆件种类较多共6种,杆件长度与布置也因不尽相同,因此整体钢网架结构虽然对称,但结构杆件与球面分布不对称,将CAD设计图纸导入Revit软件中,在Revit 软件中创建轴网以及标高,依次绘制三维立体几何模型并添加材料建筑信息,依次绘制下弦杆、上弦杆、腹杆,通过Revit新建“族”类型创建绘制焊接球,如图5所示。
在Revit中依次建立全部结构模型,模型包括结构梁、结构柱、上弦杆、下弦杆、焊接球与屋面模条等,每种结构包含各自建筑信息,最终将各模块拼接建立得到不同角度钢桁架三维视图见图6、图7。
基于Navisworks的三维模拟施工
将Revit中创建项目模型导入Navisworks中,在Navisworks中创建动画,通过创建构件间相互联系模拟设备实际操作,模拟施工尽可能做到与实际工艺一致,对模拟动画设定以下要求:
1)创建各施工工序演示过程;
2)创建交互式动画,建立各构件间联系;
3)创建漫游动画,通过鼠标在项目内游走录制模型内部构造,使模型全方位得到展示;
4)模拟施工进度计划。安装阶段模拟需要结合施工单位分段拼接的实际工况,将整个项目划分为7个区域,分别命名为WJ-1-WJ-7区域,从中间向两边依次拼装,根据施工进度确定各拼装区域占用时间比例,各区域拼装模拟如图8所示。
在地面拼接完成后对网架进行整体提升阶段与滑移阶段模拟,在Navisworks中设置对象动画与进度相结合,利用Animater工具为钢网架提升阶段、吊装阶段与滑移阶段进行模拟,见图9所示。
基于Robot的施工检测分析
Robot作为Autodesk公司自行研发的结构计算软件可与Revit实现完美对接,在设计运算过程中省去了不同软件间的转换关系。Robot具备强大的网格自动划分功能与强大的结构分析功能,可进行结构线性与非线性分析,其中包括拉压杆分析、塑性铰分析、结构反应谱分析、重力二阶效应分析等。在本文中首先进行Revit与Robot的无缝衔接,在Revit中发送模型将Revit模型导入Robot中,发送模型时进行选项设置:1)范围与校正设置,通过此设置确定导入Robot中的模型是全部还是指定一部分;2)指定荷载工况,一般荷载为包括自重与设计荷载的工况;3)导入杆端约束信息,选择在Robot中应用Revit中对结构设定的杆端约束类型;4)将Revit数据库中的标准材料类型直接导入Robot 材料库中,在模型导入过程中自动匹配各构件材料。模型导入成功后系统会发送错误报告,根据报告对错误部位进行人为调整,若错误过多则说明导人方法存在错误,需重新制定导入方案,导入Robot结果见图10。
在Robot中进行提升阶段、吊装阶段以及滑移阶段检测分析,检测点位置取与实际工况相同,经模拟检测得到整体吊装阶段末、整体滑移阶段末与安装就位后的网架各节点竖向位移值与下弦杆监测点应力值见表1、表2。
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