基于施工技术的工业建筑论文

2022-04-22

摘要:为探索基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟技术的具体应用策略,以某高校图书馆建筑为例,阐述了BIM技术在施工模拟中的具体应用方法,将Project文件与Revit模型通过AutodestNavisworks软件关联起来,实现施工过程的四维可视化动态模拟,从而为项目管理者进行施工管理提供了一种全新的方法。今天小编为大家精心挑选了关于《基于施工技术的工业建筑论文(精选3篇)》,仅供参考,希望能够帮助到大家。

基于施工技术的工业建筑论文 篇1:

中国工业建筑施工技术发展趋势的研究

摘 要:基于工作实践,分析了当前我国工业建筑新型施工技术的应用情况,并着重介绍了高新技术的不断应用,提高施工的高效化,强化绿色生态施工进程,保障建筑的和谐,强化工业化发展,改变传统的施工模式以及施工技术的智能化,实现整个建设的自动化等国内工业建筑施工技术的发展趋势。希望有关人员加以借鉴和参考,对我国工业建筑施工技术进行深入的研究,从而探讨出行之有效的方案来完善整个工业建筑的施工技术水平,推动整个工业建筑的发展。

关键词:工业建筑 施工技术 发展趋势

在我国的土木建设进程的发展当中,工业建筑一直是备受社会关注的重要组成部分。随着科技的日新月异,工业建筑的施工技术也逐渐变得更加先进、科学和环保。但是,和很多国外的工业建筑施工技术相比较,还是存在着一定的差距。工业建筑的不断发展在社会经济建设中起到了很好的促进作用,特别是新型施工技术的应用让工业建筑的发展呈现出了更加良性的发展趋势。目前国内工业建筑施工技术的应用情况虽然在整体上不断地提升,但是部分施工技术的发展还是停滞不前的。为了推动整个工业建筑的可持续发展,对施工技术的展望和趋势分析能够为我们提供更加科学的指引,进而促进国内工业建筑施工技术的整体进步。

1 我国工业建筑新型施工技术的应用情况

1.1 混凝土施工中新型技术和材料的使用

混凝土施工技术在工业建筑施工进程中具有重要的作用。工业建筑需要大量的内部空间,向高层发展是主要的趋势,这样就需要混凝土钢筋结构的应用。在混凝土施工新型技术方面,目前应用较为广泛的就是清水混凝土施工技术。这种技术主要是将原先的现浇面作为了装饰性表面的混凝土,整个建筑物的表面没有经过各种装饰,而是直接由整个建筑物主体的混凝土本身具有的原始状态呈现出来的一种自然装饰面。这种混凝土施工技术显得自然质朴。在混凝土施工新型材料方面,钢纤维砼的应用也越来越广泛。这种新型材料是在普通的砼里面加入适量的钢纤维,进而改善了砼在抗拉强度方面的不足之处,同时还能够增加砼的耐久性、抗剪性以及延展性等,推动了整个工业建筑施工技术的发展。

1.2 装饰施工技术的不断改革和发展

装饰施工技术的更新是整个工业建筑施工技术环节里面步伐最快的。国内近些年的建筑装饰施工技术也在快速发展,逐步体现了现代科学的进步和巨大影响。针对传统的装饰施工技术,很多的工业建筑施工过程中引进了一些国外的高新技术,并取得了很好的实践。比如说,组合式单体幕墙技术、金属幕墙技术、点式幕墙技术、石材干挂技术以及微晶玻璃与陶瓷混合技术等。这些技术引用使得国内工业建筑的施工技术展现出了更多的高科技元素,提高了整体装饰工程的耐久性、安全性和生态性的特点。

1.3 防水施工技术在工程建设中的应用

随着现代施工技术的标准和要求越来越严谨,工业建筑的防水施工技术也成为了建筑行业关注的热点。在国内的工业建筑施工领域,防水施工技术也得到了广泛的应用。防水施工技术主要集中在防水混凝土结构的施工和新型防水材料的使用上面。在防水混凝土结构的施工方面,通过建造具有密实性的混凝土结构达到承重、维护以及防水抗渗的效果,相较于过去的卷材防水层而言,这种防水施工技术更加具有优势。在防水新型材料的使用方面,打破了传统的沥青防水模式,整个防水材料开始逐渐朝着聚合物、高分子方向发展,增加了整体的施工防水效果。

2 我国工业建筑施工技术的发展趋势

2.1 高新技术的不断应用,提高施工的高效化

随着科技在工业建筑中的不断渗透和影响,高新技术在我国工业建筑施工技术中的应用已经成为了一种显而易见的发展趋势。分析国内目前的工业建筑施工技术中对新型技术的应用就能够看到科技发展对施工技术产生的影响和作用,除了能够保障整个建筑施工的工程质量之外,还能够提高整个施工的生产效率。在将来,我国的工业建筑施工技术将朝着具有多元化的功能、精密化的结构、电力化的驱动、集约化的布局、智能化的控制以及长寿化的运作方向发展,在科技进步的推动下国内工业建筑的施工技术必然会呈现出更加高效和科学的势态。施工材料也会因为高新技术的应用呈现出前所未有的优势,朝着具有高科技含量的技术指标以及多功能化的方向发展,将提高整个工业建筑的工程质量,推动整个施工的高效化。

2.2 强化绿色生态施工进程,保障建筑的和谐

目前绿色生态成为全球瞩目的焦点,在国内的工业建筑施工中以及有很多的项目开始对绿色生态进行研究,并取得了很好的施工效果。国内的工业建筑在今后的发展过程中会更加注重绿色生态的重要性,在施工过程中会更加体现出生态绿色的施工理念。首先,在施工过程的建材选择上面,更加倾向于优质、低耗、高能、长寿以及在生产和废旧后能够得到很好降解的材料,这样能够降低建筑材料对生态环境的影响,还能够节约资源和循环利用,这样的建筑材料是今后建筑生态化的发展趋势。在施工过程中,整个技术也会更加注重对能源的使用和对生态环境的影响,在运用高新技术的同时会对绿色生态提出更多的要求,这样就能够保障整个工业建筑和周围的生态环境有机的融入在一起,保障了工业建筑的和谐性。

2.3 强化工业化发展,改变传统的施工模式

为了保障工业建筑施工的精确性和高效性,在今后的施工过程中必然会强化施工工业化的发展,对传统的施工模式进行有效的更新和突破。工业化发展就是将流水性和互换性的工业模式引入到工业建筑领域中来,将整个工业建筑的施工整合成一个系统性的工业化作业模式,从建筑材料的生产到主体结构的建造,再到基本构件的维护,整个施工流程中都将形成一种程序化的生产方式,没一个环节不通过工业生产的形式来完成。这样能够使得整个施工技术在应用当中按部就班、井然有序,从而提高了整个工业建筑的施工效率。工业建筑施工技术的工业化在目前还没有得到很多的应用,但是这不能掩盖这种工业化模式的优点,在今后的发展进程中,工业建筑的施工技术必然会改变传统的施工模式,朝着工业化的趋势进行突破和创新。

2.4 施工技术的智能,实现整个建设的自动化

随着网络信息技术和计算机技术的不断进步和发展,在工业建筑的施工技术中得到了很多的应用。在今后的发展过程中,整个工业建筑的施工技术必将形成智能化的管理和生产体系。建筑材料的供应和运输、施工设备的运作与维护以及工程的检测和验收都会形成一个智能化的网络系统,将整个施工流程全部信息化,通过设置现场总线在以太网建立的基础上对整个工程进行自动化控制管理。工业建筑施工技术的智能化是科技在建筑领域渗透的一个重点内容,随着施工技术的不断发展,整个工业建筑施工过程中的各类信息能够进行汇总,各项施工进度能够得到更好的控制,相应的安全管理工作也会显得更加科学化,这样就使得整个工业建筑的施工技术真正达到了高效、合理、精准的效果。由此看来,工业建筑施工技术的智能化也会成为发展的又一个趋势。

3 结语

国内的工业建筑施工技术近些年得到了很好的发展,特别是在高新技术的应用方面,使得整个施工过程中从材料到技术都具有了很高的科技含量。综上所述,针对国内工业建筑施工技术的具体应用情况的研究,可以得出整个工业建筑施工技术在今后必将会朝着高新技术的应用、绿色生态的体现、工业模式的生产以及智能化施工的方向发展,将我国的工业建筑施工技术提高到一个新的层次,迈入新的发展领域。

参考文献:

[1] 保护环境 造福人民 积极稳妥推广使用商品砂浆[A].山东省科协重点学术研讨活动成果——山东生态省建设与发展论文汇编[C].2004.

[2] 魏涛,廖光煊,梁天水.封闭框架大空间高层工业建筑可燃气泄漏事故重构与防治对策[A].2010超高层建筑火灾安全及综合防灾技术国际论坛论文集[C].2010.

[3] 韩颖,王平福,张会斌.多层工业建筑的计算机设计应用[A].第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C].2002.

[4] 孙守礼,刘洋洋,孙昕.沈阳地铁一号线一期延伸线工程施工与环境保护及其应对措施[A].中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第三卷)[C].2009.

作者:李永彬

基于施工技术的工业建筑论文 篇2:

基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟应用研究

摘要:为探索基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟技术的具体应用策略,以某高校图书馆建筑为例,阐述了BIM技术在施工模拟中的具体应用方法,将Project文件与Revit模型通过Autodest Navisworks软件关联起来,实现施工过程的四维可视化动态模拟,从而为项目管理者进行施工管理提供了一种全新的方法。结果表明:基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟技术能够有效实现对施工过程的模拟,并解决传统模拟软件所存在的缺陷,因此基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟技术应该在施工项目中进行大力推广。

关键词:BIM;施工管理;四维;可视化;进度

在工程項目施工管理当中,管理者所需要考虑的要素相对较多,不仅需要考虑施工技术、施工工艺、施工材料以及人力资源等要素,还需要考虑施工过程中的其他因素。一直以来,在施工管理当中施工进度管理往往依赖于管理人员的经验,并采用横道图、网络图等手段作为施工进度管理的辅助手段,精准度存在着较大的差异,无法实现施工质量与施工进度的协调统一[1]。BIM技术在施工管理中的应用则有效解决了这一问题,通过BIM技术可以实现对时间维度的有效管理,从而实现真正的动态施工模拟。

1 工程概况

某高校图书馆地上7层,建筑总高度31.40 m,建筑面积为14 018.6 m2,占地面积2 461.5 m2,结构形式为框架结构,基础形式为PHC桩基础。

2 建立三维模型

该项目的BIM三维模型主要由3个方面的模型组成:结构模型、建筑模型与机电设备模型[2]。结构模型主要包括基础、梁、板、柱以及节点等构件内容,在建模的过程当中需要遵循从下到上的基本原则,同时采用规范化的构件命名标准。建筑建模则包含了门窗、墙体以及楼梯等相关构件,该项目结构与建筑整合模型如图1所示。

Revit MEP软件系列分为3个不同的组成部分:暖通、电气与给排水系统。在使用Revit MEP软件进行机电设备建模需要遵循特定的顺序,首先需要进行排风管、送风管等暖通风管建模,之后建立电气桥架模型,最后建立消防管等给排水管道模型[3]。

3 编制施工进度计划

该项目四维可视化动态施工模拟的实现需要将施工进度计划文件与所建立的BIM三维模型连接起来才能实现。其中编制足够精确的施工进度计划是实现动态模拟的关键所在,例如三通一平、设备与材料进场以及施工脚手架进度等都需要足够精确。本文选择Project2010软件创建施工进度编制任务,最后将横道图文件保存为“.mpp”格式,该项目的施工进度计划文件如图2所示。施工进度计划中需要实现具体工作任务的详细划分,并与三维模型中的对应构件连接在一起,最终实现横道图、三维模型与具体工作任务之间的有效对接[4]。

4 基于BIM技术的四维可视化动态施工模拟分析

4.1 通过BIM软件的应用实现四维可视化动态施工模拟

四维模拟是建立在施工进度文件与三维模型连接的基础之上实现的,将施工进度文件中的时间信息指定为施工模型中的构件装配时间,从而形成特定的施工次序,并通过三维模型的可视化环境进行四维动态演示。

在目前的BIM施工软件市场上,Autodest Navisworks是使用最为广泛的一款软件,Navisworks软件的使用也不需要CAD为基础,对硬件设备的要求也相对较低,可以对相同以及不同专业构件之间的碰撞情况进行检查,此外,该软件的兼容性也相对较高,不仅可以兼容各种不同类型的设计模型,同时还为不同施工设计软件提供了接口。因此,通过这些接口进度施工信息与三维模型信息之间的对接可以有效实现。基于此种情况,本文选择Autodest Navisworks作为该项目四维可视化动态施工模拟软件[5]。

4.2 四维可视化动态施工模拟过程

将建立的建筑结构整合模型以及机电设备模型全部转化为dwf文件,并在Autodest Navisworks软件当中直接打开并进行文件整合,在Autodest Navisworks中选择“timeliner”接口作为Project2010软件所生成的“.mpp”格式施工进度计划文件的接口,在完成施工进度计划文件的接入之后,将Autodest Navisworks中的“规则”设定为“使用相同名称小写将 TimeLine 任务从列名称对应到选择集”,这样可以實现横道图、三维模型与具体工作任务之间的有效对接,该项目在施工进度文件与Autodest Navisworks的对接结果如图3所示[6]。

为了提高施工模拟效果,可以为不同任务类型设置构件施工动画,实现真正的四维可视化动态施工模拟,具体过程包括以下4个方面:1)创建工程四维进度施工模拟,允许用户采用不同的时间单位间隔以及不同的施工顺序对施工进度进行模拟与分析,全面反映项目整体进度[7];2)在动画播放窗口当中显示当天日期以及本日所完成的施工任务与剩余的施工任务[8];3)用户根据实际施工状态对模型更改之后,系统数据库会自动进行施工模拟对比并进行数据更新,并对施工进度计划进行同步调整[9];4)使用不同的颜色将三维模型中的施工工序标识出来,在Autodest Navisworks软件界面当中绿色表示正在进行的施工工序,已经完成建设的构件显示出构件的真实颜色,如图4所示[10]。

5 结语

BIM技术在施工管理中的应用有效解决了传统施工管理模式当中因为缺乏时间维度而导致的管理难题,这对于建筑施工管理技术的进一步发展具有非常重要的意义。在未来随着技术的不断发展,施工模拟必然会朝着更多维的方向发展,实现可视化动态施工模拟到成本控制、资源配置以及工艺流程的全方位模拟,实现真正的信息化施工管理。

参考文献:

[1]赵欣,关宇,谭品峰,等. 南开大学大学生活动中心施工模拟与监测[J].钢结构,2017(3):103-108.

[2] 蔡柳鹤,贾尚瑞,邢遵胜,等.苏州文体中心体育馆屋盖滑移施工模拟分析[J].建筑钢结构进展,2016(4):75-80.

[3] 欧阳业伟,石开荣,张原.基于BIM的地铁工程施工进度管理方法研究[J].建筑技术,2017(3):271-274.

[4] 舒兴平,赵凯,袁智深,等.装配式斜支撑节点钢框架结构施工模拟竖向变形影响研究[J].工业建筑,2015(10):42-47.

[5] 杨继波,于德湖,张同波,等.基于BIM技术的深基坑工程施工模拟研究[J].青岛理工大学学报,2017,38(3):114-118.

[6] 孙婷.基于BIM的建筑施工方案可视化模拟优化与实践[J].建筑施工,2017,39(5):711-713.

[7] 吴晓庚.基于BIM技术的三维设计和施工模拟在世博通道工程中的应用[J].中国市政工程,2017(2):4-7,119.

[8] 孙晓莉,何建武.BIM技术在某工程项目管理中的应用[J].青岛理工大学学报,2017,38(1):125-129.

[9] 杨震卿,郭友良,张强,等 .BIM(4D)方案模拟在总承包施工进度管理中的应用[J].建筑技术,2016,47(8):686-688.

[10] 胡帅军,孙贤斌,金绍武,等 .中国动漫馆基于BIM的施工模拟分析[J].施工技术,2016,45(S1):808-809.

作者:王艳

基于施工技术的工业建筑论文 篇3:

既有建筑结构构件的安全性分析

【摘 要】提出了基于目标使用期的既有建筑结构构件承载能力验算的极限状态表达式。根据适用于既有结构的荷载和抗力概率模型,考虑14种代表性的结构构件、不同的可变荷载效应与永久荷载效应的比值,13种可变荷载效应与永久荷载效应的简单组合,对不同目标使用期内的荷载分项系数进行了优化分析。结果为:永久荷载分项系数y=1.0(当永久荷载对结构有利时,y=0.6),可变荷载分项系数帕=1.3。由荷载分项系数进一步优化分析得出不同构件的承载力分项系数为yR=1.1—1.8。按目标可靠指标增减0.25确定了既有建筑结构构件承载能力的等级评定标准。经工程实例验证,所提分析方法更加符合实际情况,合理实用。

【关键词】既有建筑结构构件 极限状态 安全性分析

为充分利用老旧建筑并对其进行可靠性维护和现代化改造,有必要对既有建筑结构构件的安全性进行分析。目前,我國对既有结构构件承载能力的验算仍然沿用设计规范规定的极限状态表达式,荷载和抗力分项系数的取值也与设计规范的取值相同。然而,设计规范的相关准则都是针对拟建结构而言的,用于既有结构是不合理的。世界上很多国家都开始根据既有结构自身的特点,从经济合理的角度出发,逐步确立适用于既有结构构件的鉴定准则。既有结构的鉴定准则就包括了对结构抗力和荷载分项系数的调整,而这种调整正是考虑到既有结构在某些方面的不确定性要少于拟建结构,比如实测得到的永久荷载、采用符合既有结构实际工作状态的分析方法以及结构经过荷载检验等;鉴定准则中包括了类似的系数调整,如对于永久荷载和地震作用降低其荷载分项系数,而对于已经损坏和部分修复的结构采用更加保守的抗力分项系数;捷克的建筑物鉴定规范(CSN 73—0083)规定,如果既有结构之前经历的最大的荷载超过了设计荷载,则应降低荷载的分项系数。ACI318_95规定,如果既有结构的几何参数和材料性能是经过实测和试验得到的,则允许提高结构抗力的折减系数;1991年ALLEN建议的既有结构评估的极限状态准则中同样包含了对荷载分项系数的调整。本文基于既有结构目标使用期内的荷载概率模型以及既有结构的抗力特点,经过可靠性计算,重新调整了荷载和抗力的分项系数,建立了与设计规范相协调的既有结构构件承载能力验算的极限状态表达式,旨在为既有建筑结构的安全性分析提供实用方法。

一、既有建筑结构检测鉴定规范的现状和发展趋势

从第二次世界大战结束至今的50多年间,建筑业大致经历了三个不同的发展时期。第一个发展时期为战后重建,其特点是规模大而标准低。据测算,在我国现存的建筑物中,约有0.3亿平方米的住宅为危险住房,约有1300万平方米的危险工业建筑,而20世纪50~60年代兴建的大批水利工程也已进入老化阶段。随着社会和经济的发展,人们不再满足原来较单一的低标准建筑,而逐步被多元化的发展所代替,从而使建筑业过渡到新建和维修并重的第二个发展时期。之后,随着各国生活水平的提高以及高新技术产业的崛起,人们越来越觉得现有建筑物的功能已经不能满足新的使用要求,又因为昂贵的地价与拆建费用,从而把建筑业推向了第三个发展时期—一对旧建筑的维修和改造。如英国1978年用于改造的费用是1965年的3.76倍,1980年的建筑物维修改造工程占全英国建筑工程总量的三分之一,美国20世纪70年代起建筑业中的新建建筑开始不景气,而维修改造业日益兴旺,德国在20世纪80年代用于厂房改建的投资占建筑总投资的60%,丹麦的维修改造工程与新建工程的投资比例更是高达6:1。在我国,六五”期间新建建筑投资占基建总投资的96%,而“六五”期间只占45%,说明我国也已逐步开始进入重点是旧建筑物维修改造的第三阶段。据有关部门统计,在我国城镇现有的50多亿平方米建筑物中,约有244L平方米需分期进行鉴定、修缮或加固,其中有10--12亿平方米还急待加固、改造才能正常使用,这显然给建筑业带来了很好的发展机遇,但同时也给我们带来了严峻的问题。对既有建筑结构的检测和可靠性鉴定是建筑结构进行维修、加固和改造的基础,虽然既有结构可靠性理论的发展从上世纪七、八十年代至今已具有相当规模,但是由于问题的复杂性,目前的很多理论离工程实际应用还存在相当的差距,仍有许多问题有待深入研究。在现阶段,摆在我们面前的有两大任务,一是继续大力开展系统的研究工作,二是如何充分利用已有的国内外经验和成果,把急需的相关标准规范制定出来,使对既有建筑结构的检测和鉴定有章可循。

二、既有建筑结构检测鉴定规范的现状与存在的问题

既有建筑结构检测鉴定规范的现状与存在的问题可以分为以下几个方面加以讨论:

1.现有的检测和鉴定规范相互分离。对既有结构的鉴定不同于拟建结构的设计,鉴定的整个过程都不能脱离客观存在的鉴定个体,鉴定是建立在对既有结构进行现场检测基础上的分析。通常对于一个检测项目会有不只一种的检测方法,而每种检测方法又可能对应不同的检测精度以及数据处理方法,如只用回弹法检测出的混凝土强度和用超声一回弹综合法并经混凝土芯样修正而得到的混凝土强度,两者之间显然存在着不同的检测误差,在这种情况下,就应该充分考虑不同的检测方法对鉴定结果的影响。因此,作者认为,今后的相关规范应该把鉴定与检测有机结合起来,充分体现检测方法给鉴定结果带来的误差。

2.在体系的可靠性方面还没有形成科学、实用的体系可靠性评价方法工业厂房的可靠性鉴定主要采用的是《工业厂房可靠性鉴定标准》(GBJ144.90)中提出的传力树方法。对于单棵传力树,该标准规定:“取树中各基本构件等级中的最低评定等级。”即将单棵传力树模拟成串联结构体系来评估,只要传力树中的某一基本构件失效,整个传力树就算失效。它以传力为特征,符合厂房单元承重结构体系受力,传力的特点。将传力系统形象化,能清晰地显现出树中各个部分所处的地位及其作用。用逻辑推理关系,表示了构件之间,构件与系统失效之间的内在联系。

参考文献:

【1】邸小坛 旧建筑物的检测加固和维护 房地产导刊 2012.5

【2】姚继涛 服役结构可靠性分析方法 施工技术 2011.8

【3】张富春 建造物的鉴定、加固和改造 建筑模拟 2013.12

作者:韩迪 梁辉辉

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