摘要：本文主要采取案例分析的方式对高层建筑中刚接骨工程加以分析，并采取逆作安装施工方法，将BIM技术应用其中，实现模拟分析、节点深化设计、碰撞检查等，以此实现工程的顺利完成。
关键词：BIM技术；钢结构；逆作安装
xxx工程结构设计较为复杂，且抗震设防要求比较高，地上建筑为10层，地下为2层，主体结构为框架剪力墙，部分为钢筋混凝土结构，在8层、9层与10层的连廊采取了悬垂钢结构，其中连廊钢结构体系模型见图1.
图1 连廊钢结构体系模型图
1、结构受力
从实际角度分析，本工程结构形体不规则，8—11层钢结构连廊部位属于悬挂钢结构体系，其中严格按照设计交底，其钢结构连廊的上部受力下部悬挂，这种情况下在完成钢筋混凝土结构之后需要做好钢结构吊装，并且刚连廊要采取自上而下的顺序，简而言之便是先安装上部的桁架，然后再对下部进行施工，这种方式被称为逆作法。
2、BIM技术在复杂钢结构工程中的应用
2.1 选择BIM技术软件
从某个角度分析，积极应用BIM软件可以实现构件以及相贯节点的有效深化，以此提高钢结构深化设计的有效性，另外利用BIM技术还可以对建筑悬垂钢结构体系进行模拟，以此得到钢结构以及钢筋混凝土结构的形变数据，严格按照数据对施工方案进行对比与优化，尤其在施工中需要对钢结构的不同点加以分析与研究，对主要的节点变形监测，对施工方案的可行性与安全性进行验证。当然应用BIM软件还可以进行碰撞检查，预先发现在深化设计、加工制造阶段所存在的碰撞问题，避免成本浪费，特别是对于施工方案中拟定安装过程的三维空间与时间维度要相互整合，做好可视化施工模拟。
2.2 构件节点的创建
在模型构建的时候需要对构件进行坐标、轴线、标高的复核，避免后期模型创建存在失误。另外在BIM软件的应用下具有强大的节点设计能力，其中包含了600多个节点，所以在节点创建的时候比较方便，可以根据图纸对相关部门进行节点的创建。从方式上分析，节点创建主要分为两种形式，分别是焊接与螺栓连接，无论哪一种形式均需要调整其参数，选择主部件与次部件。
2.3 碰撞检测
在应用BIM软件进行深化设计的时候，做好模型审核是十分重要的，其中主要分为模型建设过程中的审核以及模型建设之后的审核。其中在模型建设的过程之中需要严格按照相应的要求设计图纸，并且要对模型进行检查与分析，尤其在节点建立之前需要对构件的型号、标高以及轴线位置加以研究，并且要对轴线间距进行测量，对标高、柱距进行审核，这样可以从根本上保证模型的准确性。另外在模型建立完毕还需要做好审核工作，可以利用BIM技术自带的碰撞检测功能对模型的整体性进行审核，这样可以进一步发现构件在连接上所存在的问题，并且将要错误部位在模型中应用不同的颜色加以体现，将碰撞检测结果及时输出，并且严格按照碰撞检测结果进行反复审核，直到在最终模型中构件之间无碰撞。
2.4 创建钢结构详图
从整体角度分析，制作钢结构模型的目的便是以模型为基础，并创建三维模型图、零件图、构件图，做好钢结构加工详图，对构件、零件进行命名，在BIM技术的应用下可以快速创建钢结构加工详图，并且还要实现模型与详图之间的有效关联，真正实现模型变动与图纸变动的统一性，其中在与传统制图模式的对比中了解到，应用BIM技术可以提高详图的准确性，提升出图效率，减少成本以及制图人员的精力。
3、在钢结构安装施工中BIM技术的应用
正如上文所言，逆作法施工方法是遵循先上后下的模式，并且采取焊接的形式，主要的步骤与流程包括以下几点：
3.1 施工工艺流程
钢结构连廊的施工工艺顺序比较复杂，其中包括了钢构件运输到位、钢零件拼装、焊接、吊装等。
3.2 BIM技术下施工方案的优化
积极应用BIM技术进行施工可以进行模型分析，并且根据的实际的发展情况给出分析结果，这样可以促使项目技术人员更加方便且直观的对结构性能以及施工顺序加以把握，尤其在位移的情况下可以针对实际的发展情况优化方案。其中在当前土木工程中SAP2000是较为常用的有限元程序，其分析功能强大，再起程序中需要根据实际的发展情况将钢筋混凝土结构等输入其中构建模型，并且通过应用荷载工况的定义，对施工方案加以确定，其中需要注意的一点是在模型分析的时候需要针对性的选择运行工况，严格按照施工方案的安装顺序，对节点的应力与应变情况加以分析，还有一点是当荷载工况在程序运行之后，其程序需要在模型的基础上进行计算，并得出最终的结构，所涉及到的内容有轴力、剪里等，当然为进一步对节点进行数据统计，则需要对连廊钢结构的节点进行编号，分析其结果，并利用图形进行体现。与此同时，钢结构破坏主要发生在连接节点部位，所以需要对关键点进行分析与监控，在本次研究中钢结构连廊的结构特点便是轴对称，并且受力特点是上部钢桁架承受下部荷载，所以需要对钢桁架进行分析，这样可以获得不同的模型结构，对安装顺序加以明确。
我们对钢桁架的24个主要节点的数据进行处理，作为 施工过程监控的依据。然后对数据进行位移值分析，重点 分析z 向位移值，根据分析得到的位移变化情况，将位移值 变化量较大的施工过程确定为重要施工过程，并对该过程 前后的节点状况进行监测，观察节点焊接位置的可靠性。在施工过程中，对北侧桁架12个节点、南侧桁架12个 节点分别进行节点位移观测，与SAP2000程序分析数据进 行对比，以验证方案的安全性。
结语：
综上所述，在本文中主要采取案例分析的方式，对xxx工程进行研究，并且通过BIM技术实现了建筑悬挂钢结构的施工模拟，对施工中不同工况结构受力与变形情况进行分析与研究，并对施工方案进行优化选择，加强对信息技术的应用，并以此为主要的理论支撑，提高其项目管理水平，保证该项工程的顺序实施，并且满足基本的设计要求与规范，提高其经济效益与社会效益。
参考文献：
[1]吕铭.成都东客站西站房钢结构逆作换撑施工技术[J].施工技术，2011，40（20）：24-27.
[2]范应中.大跨度空间钢结构施工技术与施工质量问题探索[J].建材与装饰，2017（02）：35-36.
论文作者:童海杰,郭婵嫣,胡涛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签：钢结构论文; 节点论文; 模型论文; 桁架论文; 构件论文; 技术论文; 位移论文; 《基层建设》2018年第12期论文;