96%大跨度桁架结构优化设计BIM应用

1、稗大跨度桁架结叭构优化设计B佰IM应用跋大跨度桁架结瓣构的钢筋节点敖复杂、预应力败张拉难度大，敖运用 BIM稗 技术能解决半建筑，公路、拌地铁、桥梁等扒工程施工中的暗技术问题，但把是现阶段运用邦 BIM 技伴术解决复杂预伴应力结构的实昂例较少，尤其拔是在大跨度预哀应力结构探索靶 BIM 技翱术与数值模拟办相结合的研究笆偏少见。碍小编以懊渝黔铁路新线拔遵义东站碍项目为工程背霸景，为大家整澳理了这篇运用八BIM技术对傲车站屋面桁架耙结构复杂节点百进行深化设计败的图文。通过吧模型设计、钢袄筋碰撞检查优佰化实现桁架结绊构高效、精准澳加工与安装；敖预应力钢筋张叭拉仿真模拟预澳测了各种张拉袄方案下构件力拔

2、学性能，通过班对比分析确定半最佳张拉方案癌，以确保构件埃的安全，希望败对类似工程有坝参考意义。工程背景1工程概况芭遵义东站吧项目位于遵义败市南侧红花岗拜区阎村镇，该艾站房类型为扒线侧平式凹车站，主体结鞍构采用版钢筋混凝土框隘架巴结构，屋面局翱部采用预应力拌混凝土桁架结蔼构，桁架预应版力杆件布置见奥图1。暗注：粗虚线为捌预应力杆件爱图1 屋面桁吧架预应力杆件搬布置图暗2八工程技术难点八（1）桁架节版点联接样式多癌，节点处钢筋鞍复杂，CAD挨 图纸可视化吧程度低，造成佰施工人员正确埃理解设计意图靶有难度；碍（2）车站大氨量预应力构件颁和普通混凝土稗构件交错布置版，节点处大量邦普通钢筋与预跋应力波纹

3、管、昂梁柱钢筋在节吧点锚固之间有艾干扰，给施工坝带来了很大困叭难；瓣（3）施工中拜进行各桁架杆拌件预应力张拉爱时，不同的张邦拉顺序会引起阿桁架杆件中混霸凝土压应力、颁拉应力不同，拔有可能造成混暗凝土开裂。BIM应用1建模软件摆目前用于 B瓣IM 建模的胺软件有版矮Revit，啊Bentle把y，Xste蔼el坝办以及芭CATIA皑系列软件。结爸合本工程特点艾，项目组采用挨霸Revit2板016笆进行桁架结把构复杂节点模扮型建立及分析背应用。皑2盎钢筋碰撞检查昂及优化摆桁架预应力下班弦扮YKL按，腹杆霸XZ4-2拔，预应力腹杆稗邦YXZ4-1瓣安相交于节点阿4-12颁。其各个构件版的平法配筋、芭

4、节点模型见图盎2。扳(a) 下弦昂节点配筋构造爱(b) 节点坝4-12模型肮图2 节点各柏构件配筋及模蔼型图袄按照平法施工安图，节点艾4-12哀的皑YKL办纵筋与碍YXZ4-3昂、XZ4-3癌敖的纵筋发生碰芭撞，见图3(唉b)。 优化隘时将将扒WKL碍上部纵筋由原芭来的蔼8/2隘，调整为稗6/4傲，见图3(c隘)。笆XZ4-4，疤YXZ4-3爸氨内侧纵筋进入扳节点，向下伸把入节点底部进案行锚固时，会颁在预应力束波阿纹管附近空间挨狭小处形成堵佰塞，可通过空半间平滑微弯。矮(a) WK吧L 调整前断阿面敖(b) WK耙L 与 YX熬Z4-3、X啊Z4-3 碰搬撞邦(c) WK敖L 调整后断半面把图

5、3 WKL熬 纵筋与腹杆白纵筋碰撞检查坝3疤施工过程仿真肮分析盎预应力筋张拉笆施工是预应力蔼混凝土结构施摆工的关键工序罢，本项目采用艾有限元分析软笆件伴ABAQUS爸岸对该项目桁架版四的各种张拉蔼方案进行仿真氨模拟，以确定办最佳张拉方案百，确保施工的笆安全可靠。蔼方案：YK熬LYXZ4坝-5YXZ扮4-3YX碍Z4-8Y蔼XZ4-1；扒方案：YK柏LYXZ4俺-5YXZ矮4-3YX八Z4-1Y皑XZ4-8；芭方案：YK袄LYXZ4颁-3YXZ柏4-5YX摆Z4-1Y爸XZ4-8；坝方案：YK拌LYXZ4鞍-3YXZ岸4-5YX懊Z4-8Y巴XZ4-1。般图4 最大主哀应力分布图（艾单位：MPa

6、板）白（1）张拉方扒案仿真模拟懊在不同施工阶暗段，桁架四张芭拉肮方案埃的应力分布见捌图4、图5，啊其中应力图中懊正值为拉，负挨值为压。从图按4、图5 的埃应力图可以看安出，在张拉端稗和锚固端应力按过大，出现应暗力集中现象。伴这是由于建模唉时未考虑张拉皑和锚固端部的巴加固，按实际岸情况对锚具下岸混凝土的局部案承压强度进行搬验算，锚头下鞍间接钢筋的配啊置均满足端部斑锚固区的混凝爱土局部承压要扮求，此外，桁哀架其它部位的傲应力均满足把最大傲主应力要岸小于2.3伴9MPa傲及澳最小暗主应力的绝对敖值要澳大于26.8俺MPa安的要求。搬图5 最小主碍应力分布图（隘单位：MPa捌）蔼（2）张拉方颁案比较傲

7、除去张拉端和哀锚固端部的应斑力集中区域及颁柱子的应力情巴况，在不同工摆况下各构 件白承受的最大主败应力的最大值柏和最小主应力版绝对值的最大坝值见图6。由敖图6可知，熬方案熬在最大主应力哎值（混凝土拉艾应力）和最小碍主应力值（混鞍凝土压应力）盎的比较中优于胺其它方案。对敖竖向位移值进罢行比较分析，办可发现四种方奥案在不同工况鞍的竖向位移都埃很小，差异不扮大。综上所述艾桁架四张拉顺哀序选择捌方案啊。暗图6 各张拉班方案在不同工安况下混凝土应胺力与位移八应用 BIM唉 技术有效地唉解决了遵义东暗站预应力屋面板桁架结构施工耙的难题。通过盎模型设计、 捌钢筋碰撞检查碍优化实现了桁芭架结构高效、昂精准加工与安稗装，预应力钢矮筋张拉仿真模捌拟预测了各种扒张拉方案下构懊件力学性能