[發明專利]一種鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法

在審

• 申請號: 201410120659.0
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103870657A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 南東亞;劉鵬;侯兆新;吳明超;陳水榮
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T17/00;G06F9/455
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 覃莉

技術領域

本發明涉及鋼結構預拼裝技術領域，尤其涉及一種鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法。

背景技術

目前，在鋼結構預拼裝領域，利用計算機進行模擬預拼裝的方法依舊是半人工方法。目前的兩種方法，均無法規模性推廣，其弊端為：

（1）采用基于激光掃描的方法。將實物構件形成光柵（點云模型），將光柵在計算機上人工轉換為實體模型，再與計算機中的模型進行比對，人工工作量巨大，效率低下，人工誤差大。（2）采用人工指定測控點的方法。在計算機中人工指定控制點，然后與實測對比，同樣人工工作量很大，造成漏點、標記錯誤的情況很多，直接導致生產積壓、效率低下。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法，以克服目前現有技術存在的上述不足。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現：

一種鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法，包括以下步驟：

（1）根據三維鋼結構詳圖軟件生成鋼結構詳圖模型，得到拼裝構件，并自動編制部件拼接編號；

（2）對詳圖模型中拼裝構件的結構特征信息進行提取，依據提取的特征，在數據庫中搜索相應特征需要的控制點信息并計算其實際坐標，最后生成各構件的理論測控點三維坐標，并自動進行編號；

（3）依照理論測控點編號，對制造出的實物構件相應部位進行定位標記；

（4）利用三維坐標測量儀，對各定位標記進行三維坐標測量，得到各定位點實測三維坐標；以及

（5）將各控制點的理論坐標與實測坐標對比和誤差統計，根據國家鋼結構制造技術規程和工藝要求等進行分析，若發現不容許的誤差，則根據其方位自動提出整改報告，若全部合格，則生成相應的預拼裝檢測報告，作為質量控制環節的憑據。

進一步的，步驟（2）中，所述的結構特征信息包括截面幾何形狀、連接方式及焊接形式。

進一步的，所述測控點通過測控點智能生成軟件偵測出來。

優選的，所述三維鋼結構詳圖軟件為Tekla?Structures。

優選的，所述三維坐標測量儀為全站儀。

本發明的有益效果為：采用基于測控點智能生成的鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法。它能夠根據各拼裝構件的拼裝特征，在數據庫中搜索相應特征需要的控制點信息并計算其實際坐標，自動生成理論控制點，與實測控制點進行快速對比，快速準確的完成預拼裝需要的誤差檢測，全面提高檢測效率和生產速度。

附圖說明

下面根據附圖對本發明作進一步詳細說明。

圖1是本發明實施例所述的一種鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法的流程圖；

圖2是本發明實施例所述的梁兩端和柱剛性拼接的結構示意圖；

圖3是本發明實施例所述的梁兩端和柱剛性拼接的拼接點結構放大圖；

圖4是本發明實施例所述的梁上的16個測控點的位置示意圖。

圖中：

1-16：測控點；17、拼接點；18、梁；19、柱。

具體實施方式

如圖1-4所示，通過梁柱剛性連接中梁的預拼裝檢測為例，闡明本發明所述的基于測控點智能生成的鋼結構預拼裝計算機模擬實現方法，具體包括以下步驟：?

（1）在三維鋼結構詳圖軟件Tekla?Structures?中設計好三維模型：梁兩端和柱剛性拼接，柱19與梁18均為H型截面，腹板采用高強螺栓連接，上、下翼緣采用部分熔透的坡口焊，此拼接點17見圖2-3；

（2）測控點智能生成軟件偵測出梁左側拼裝斷面為梁的H型截面；

（3）依據H型截面螺栓連接的特征，在數據庫中搜索H型截面螺栓連接需要的控制點信息為：上翼緣下表面左右四個角點（見圖4中1、2和9、10），下翼緣下表面左右四個角點（見圖4中3、4和11、12），在腹板表面的上下排螺栓孔的圓心位置（這里假設每腹板共4個圓心，見圖4中5、6、7、8和13、14、15、16），并取出相應各點的計算公式，代入梁的長度和H型截面的高度、寬度等信息計算其實際坐標，這樣，測控點智能生成軟件就自動計算出梁左側和梁右側共16個測控點；

（4）對共16個測控點進行自動編號，從1-16，連同步驟（3）計算出來的三維坐標，分別保存在連接節點數據庫和梁數據庫；

（5）對工廠制造出的實物梁，根據其編號，從數據庫中讀取左側8個點和右側8個點的方位編號和坐標，在實物梁上相應位置進行標記，共16個標記點；

（6）利用三維坐標測定儀（全站儀），對16個點進行坐標檢測；