96%大跨度桁架結構優(yōu)化設計BIM應用

1、稗大跨度桁架結叭構優(yōu)化設計B佰IM應用跋大跨度桁架結瓣構的鋼筋節(jié)點敖復雜、預應力敗張拉難度大，敖運用 BIM稗 技術能解決半建筑，公路、拌地鐵、橋梁等扒工程施工中的暗技術問題，但把是現階段運用邦 BIM 技伴術解決復雜預伴應力結構的實昂例較少，尤其拔是在大跨度預哀應力結構探索靶 BIM 技翱術與數值模擬辦相結合的研究笆偏少見。礙小編以懊渝黔鐵路新線拔遵義東站礙項目為工程背霸景，為大家整澳理了這篇運用八BIM技術對傲車站屋面桁架耙結構復雜節(jié)點百進行深化設計敗的圖文。通過吧模型設計、鋼襖筋碰撞檢查優(yōu)佰化實現桁架結絆構高效、精準澳加工與安裝；敖預應力鋼筋張叭拉仿真模擬預澳測了各種張拉襖方案下構件力拔

2、學性能，通過班對比分析確定半最佳張拉方案癌，以確保構件埃的安全，希望敗對類似工程有壩參考意義。工程背景1工程概況芭遵義東站吧項目位于遵義敗市南側紅花崗拜區(qū)閻村鎮(zhèn)，該艾站房類型為扒線側平式凹車站，主體結鞍構采用版鋼筋混凝土框隘架巴結構，屋面局翱部采用預應力拌混凝土桁架結藹構，桁架預應版力桿件布置見奧圖1。暗注：粗虛線為捌預應力桿件愛圖1 屋面桁吧架預應力桿件搬布置圖暗2八工程技術難點八（1）桁架節(jié)版點聯接樣式多癌，節(jié)點處鋼筋鞍復雜，CAD挨 圖紙可視化吧程度低，造成佰施工人員正確埃理解設計意圖靶有難度；礙（2）車站大氨量預應力構件頒和普通混凝土稗構件交錯布置版，節(jié)點處大量邦普通鋼筋與預跋應力波紋

3、管、昂梁柱鋼筋在節(jié)吧點錨固之間有艾干擾，給施工壩帶來了很大困叭難；瓣（3）施工中拜進行各桁架桿拌件預應力張拉愛時，不同的張邦拉順序會引起阿桁架桿件中混霸凝土壓應力、頒拉應力不同，拔有可能造成混暗凝土開裂。BIM應用1建模軟件擺目前用于 B瓣IM 建模的胺軟件有版矮Revit，啊Bentle把y，Xste藹el壩辦以及芭CATIA皚系列軟件。結爸合本工程特點艾，項目組采用挨霸Revit2板016笆進行桁架結把構復雜節(jié)點模扮型建立及分析背應用。皚2盎鋼筋碰撞檢查昂及優(yōu)化擺桁架預應力下班弦扮YKL按，腹桿霸XZ4-2拔，預應力腹桿稗邦YXZ4-1瓣安相交于節(jié)點阿4-12頒。其各個構件版的平法配筋、芭

4、節(jié)點模型見圖盎2。扳(a) 下弦昂節(jié)點配筋構造愛(b) 節(jié)點壩4-12模型骯圖2 節(jié)點各柏構件配筋及模藹型圖襖按照平法施工安圖，節(jié)點艾4-12哀的皚YKL辦縱筋與礙YXZ4-3昂、XZ4-3癌敖的縱筋發(fā)生碰芭撞，見圖3(唉b)。 優(yōu)化隘時將將扒WKL礙上部縱筋由原芭來的藹8/2隘，調整為稗6/4傲，見圖3(c隘)。笆XZ4-4，疤YXZ4-3爸氨內側縱筋進入扳節(jié)點，向下伸把入節(jié)點底部進案行錨固時，會頒在預應力束波阿紋管附近空間挨狹小處形成堵佰塞，可通過空半間平滑微彎。矮(a) WK吧L 調整前斷阿面敖(b) WK耙L 與 YX熬Z4-3、X啊Z4-3 碰搬撞邦(c) WK敖L 調整后斷半面把圖

5、3 WKL熬 縱筋與腹桿白縱筋碰撞檢查壩3疤施工過程仿真骯分析盎預應力筋張拉笆施工是預應力藹混凝土結構施擺工的關鍵工序罷，本項目采用艾有限元分析軟笆件伴ABAQUS爸岸對該項目桁架版四的各種張拉藹方案進行仿真氨模擬，以確定辦最佳張拉方案百，確保施工的笆安全可靠。藹方案：YK熬LYXZ4壩-5YXZ扮4-3YX礙Z4-8Y藹XZ4-1；扒方案：YK柏LYXZ4俺-5YXZ矮4-3YX八Z4-1Y皚XZ4-8；芭方案：YK襖LYXZ4頒-3YXZ柏4-5YX擺Z4-1Y爸XZ4-8；壩方案：YK拌LYXZ4鞍-3YXZ岸4-5YX懊Z4-8Y巴XZ4-1。般圖4 最大主哀應力分布圖（艾單位：MPa

6、板）白（1）張拉方扒案仿真模擬懊在不同施工階暗段，桁架四張芭拉骯方案埃的應力分布見捌圖4、圖5，啊其中應力圖中懊正值為拉，負挨值為壓。從圖按4、圖5 的埃應力圖可以看安出，在張拉端稗和錨固端應力按過大，出現應暗力集中現象。伴這是由于建模唉時未考慮張拉皚和錨固端部的巴加固，按實際岸情況對錨具下岸混凝土的局部案承壓強度進行搬驗算，錨頭下鞍間接鋼筋的配啊置均滿足端部斑錨固區(qū)的混凝愛土局部承壓要扮求，此外，桁哀架其它部位的傲應力均滿足把最大傲主應力要岸小于2.3伴9MPa傲及澳最小暗主應力的絕對敖值要澳大于26.8俺MPa安的要求。搬圖5 最小主礙應力分布圖（隘單位：MPa捌）藹（2）張拉方頒案比較傲

7、除去張拉端和哀錨固端部的應斑力集中區(qū)域及頒柱子的應力情巴況，在不同工擺況下各構 件白承受的最大主敗應力的最大值柏和最小主應力版絕對值的最大壩值見圖6。由敖圖6可知，熬方案熬在最大主應力哎值（混凝土拉艾應力）和最小礙主應力值（混鞍凝土壓應力）盎的比較中優(yōu)于胺其它方案。對敖豎向位移值進罷行比較分析，辦可發(fā)現四種方奧案在不同工況鞍的豎向位移都埃很小，差異不扮大。綜上所述艾桁架四張拉順哀序選擇捌方案啊。暗圖6 各張拉班方案在不同工安況下混凝土應胺力與位移八應用 BIM唉 技術有效地唉解決了遵義東暗站預應力屋面板桁架結構施工耙的難題。通過盎模型設計、 捌鋼筋碰撞檢查礙優(yōu)化實現了桁芭架結構高效、昂精準加工與安稗裝，預應力鋼矮筋張拉仿真模捌擬預測了各種扒張拉方案下構懊件力學性能