(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210530007.9 (22)申请日 2022.05.16 (71)申请人 中国水利水电第七工程局有限公司 地址 610213 四川省成 都市天府新区兴隆 湖湖畔路南段3 56号 (72)发明人 赵贵朋　王红力　杨雷　税宁波　 吕鑫　贺燕平　 (74)专利代理 机构 成都市辅君专利代理有限公 司 51120 专利代理师 张堰黎 (51)Int.Cl. E01D 21/06(2006.01) E01D 2/04(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01)G06V 20/40(2022.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步 顶推安装方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于BIM和FEM协同的钢 箱梁整体同步顶推安装方法， 包括FEM受力分析 阶段、 BIM实时监测仿真阶段； FEM受力分析阶段 通过对各工况钢箱梁顶推至最不利位置时钢箱 梁关键截面应力状态及导梁前端位移进行计算； BIM实时监测仿真阶段通过基于施工图的施工作 业颗粒度BIM模型， 结合工程施工进度计划、 施工 资源等信息对施工过程进行模拟和预演， 采用 BIM技术模拟整个顶推过程以及应用BIM技术进 行施工监测， 实现施工中的事前控制和动态管 理。 本发明通过BIM+FEM协同技术的应用， 采用有 限元和现场监测的技术手段保障施工安全， 有效 规避钢箱梁施工过程中监控数据散乱、 整理困 难、 信息反馈缓慢等问题， 提升智能化管理水平， 大大降低了 宽幅钢箱梁 线型监测施工难度。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114790702 A 2022.07.26 CN 114790702 A 1.一种基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶推安装方法， 其特征在于： 包括FEM受力 分析阶段、 BIM实时监测仿真阶段； FEM受力分析阶段通过对各工况钢箱梁顶推至最不利位置时钢箱梁关键截面应力状态 及导梁前端位移进行计算； BIM实时监测仿真阶段通过基于施工图的施工作业颗粒度BIM模型， 结合工程施工进度 计划、 施工 资源信息对施工过程进 行模拟和预演， 采用BIM技术模拟整个顶推过程以及应用 BIM技术进行施工监测， 实现施工中的事前控制和动态管理。 2.根据权利要求1所述的基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶推安装方法， 其特征 在于： 所述的FE M受力分析阶段通过以下步骤实现： S1： 使用有限元 软件Midas  Civil， 建立大桥的顶推施工模型； S2： 设定桥梁顶推施工整体 配置， 模拟桥梁顶推的施工 工序； S3： 将整个施工 工作分为多个阶段， 分析每一个施工阶段的受力情况； S4： 计算顶推施工中梁段自重、 钢导梁受力情况、 悬臂端变形对钢箱梁受力的影响。 3.根据权利要求1所述的基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶推安装方法， 其特征 在于： 所述的BIM实时监测仿真阶段通过以下步骤实现： S1： 通过BIM软件进行 大桥模型建立； S2： 基于OPENCV图像技术， 通过RTSP协议采集现场监控视频图像， 为后续视频融合提供 稳定、 实时的视频二维图像数据； S3： 针对各个摄像头分别抓取1张监控图像数据作为模型初始纹理， 通过BIM工具中 FFD4×4×4编辑修改器， 依次完成单路视频、 多路视频二维静态图像与三维模型的融合拼 接； S4： 将融合拼接场景模型导入平台， 结合三维模型材质纹理动态更新技术， 完成三维实 景视频动态一张图动态监控。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114790702 A 2一种基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶 推安装方 法 技术领域 [0001]本发明属于建筑施工技术领域， 尤其属于桥梁施工技术领域， 特别是一种基于BIM 和FEM协同的宽幅钢箱梁整体同步顶推安装方法。 背景技术 [0002]BIM简称建筑信息模型， 随着BIM技术发展， 其在桥梁建造的应用也越来越广泛深 入； FEM简称有限元法或有限元素法， 是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代 计算方法， 越来越多的施工分析可以通过有限元软件进行受力分析， 验证其合理性和安全 性。 [0003]大型桥梁建设中， 宽幅钢箱梁顶推施工过程有许多影响因素， 若不能及时处理， 会 对施工造成很大的影响， 因此， 需要一种能预先对顶推进行 受力分析和方案可行性、 高效性 分析的方法。 发明内容 [0004]本发明目的是针对上述问题， 公开一种基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶推 安装方法。 本发明方法通过BIM+FEM协同技术的应用， 采用有限元和现场监测的技术手段保 障施工安全， 有效规避钢箱梁施工过程中监控数据散乱、 整理困难、 信息反馈缓慢等问题， 提升智能化管理水平， 大 大降低了 宽幅钢箱梁线型监测施工难度。 [0005]为实现上述目的， 本发明所采用的技 术方案是： [0006]一种基于BIM和FEM协同的钢箱梁整体同步顶推安装方法， 其特征在于： 包括FEM受 力分析阶段、 BIM实时监测仿真阶段； [0007]FEM受力分析阶段通过对各工况钢箱梁顶推至最不利位置时钢箱梁关键截面应力 状态及导梁前端位移进行计算； [0008]BIM实时监测仿真阶段通过基于施工图的施工作业颗粒度BIM模型， 结合工程施工 进度计划、 施工 资源等信息对施工过程进 行模拟和预演， 采用BIM技术模拟整个顶推过程以 及应用BIM技 术进行施工监测， 实现施工中的事前控制和动态管理。 [0009]作为优选的， 所述的FE M受力分析阶段通过以下步骤实现： [0010]S1： 使用有限元 软件Midas  Civil， 建立大桥的顶推施工模型； [0011]S2： 设定桥梁顶推施工整体 配置， 模拟桥梁顶推的施工 工序； [0012]S3： 将整个施工 工作分为多个阶段， 分析每一个施工阶段的受力情况； [0013]S4： 计算顶推施工中梁段自重、 钢导梁受力 情况、 悬臂端变形等对钢箱梁受力的影 响。 [0014]作为优选的， 所述的BIM实时监测仿真阶段通过以下步骤实现： [0015]S1： 通过BIM软件进行 大桥模型建立； [0016]S2： 基于OPENCV图像技术， 通过RTSP协议采集现场监控视频图像， 为后续视频融合 提供稳定、 实时的视频二维图像数据；说　明　书 1/3 页 3 CN 114790702 A 3