[發明專利]基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法

有效

• 申請號: 201710453459.0
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107391793B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 王玲;王玉澤;徐巍;肖曉嬌;周立新;童晶;李濤
• 申請（專利權）人: 中國建筑一局（集團）有限公司;中建一局集團華北建設有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/10;G06F119/04
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松;朱麗巖

本發明公開的基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法，其步驟為：根據現有建筑結構特點架設掃描點，使用三維激光掃描儀掃描建筑物，將不同掃描點的數據信息拼接，拓印建筑結構模型，逆向建立構件的BIM模型；將模型轉換格式并導入3D3S受力分析軟件進行受力分析，形成建筑結構對應的內力包絡圖及組合位移圖；綜合內力包絡圖及組合位移圖，在BIM模型中形成建筑結構拆除方案；利用混合現實技術，將在BIM模型中形成的建筑結構拆除方案疊加至建筑實體上進行模擬。本發明提供的基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法，步驟合理，通過模擬分析，優化拆除方案，利用混合現實技術可視化交底，保證施工安全，控制施工周期，節約施工成本。

技術領域

本發明涉及建筑工程技術領域，尤其涉及基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法。

背景技術

既有建筑改造中存在大量的拆改工作，部分拆除作業危險性較大，例如在拆除跨度較大的鋼網架時，為保證安全，需事先對網架體系的受力情況和各桿件的內力進行模擬分析，根據分析結果制定合理的拆除順序和拆除方案。

但有些建筑由于建造時間較早，無法查詢原始設計資料，只能進行現場測量，傳統測量方法既不精確，耗時也過長，得出的分析結論與實際有偏差，存在一定的安全風險，成本亦較難控制。

而且鋼網架為空間立體結構，結構復雜，胎架搭設，拆除順序，施工要求和安全注意事項等重要內容，如果用傳統的方案交底方式甚或是施工動畫交底，直觀性不強。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供了基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法，通過模擬分析，優化拆除方案，并利用混合現實技術可視化交底，保證施工安全，控制施工周期，節約施工成本。

本發明的技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供的基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法，具體包括以下步驟：

S1，根據現有建筑結構的特點，在水平方向及垂直方向架設掃描點，使用三維激光掃描儀對建筑物進行掃描；

S2，將不同掃描點的數據信息進行拼接，拓印真實環境中的建筑結構模型，形成整個建筑結構整體點云數據；根據掃描點的數據信息逆向建立各個構件的BIM模型；

S3，將步驟S2中形成的BIM模型轉換格式并導入3D3S受力分析軟件進行受力分析，形成建筑結構對應的內力包絡圖及組合位移圖；

S4，綜合步驟S3中的內力包絡圖及組合位移圖，在BIM模型中形成建筑結構的拆除方案并模擬；

遵照“先內力較小后內力較大、先壓力桿后拉力桿、控制位移較大區域變形”的拆除原則，形成建筑結構拆除方案。

S5，利用MR混合現實技術，將在BIM模型中形成的建筑結構拆除方案疊加至真實環境中的建筑實體上進行模擬、演示、交底。

進一步地，根據原建筑結構對應的內力包絡圖，確定建筑結構的內力分布情況，并明確建筑構件的受力狀態，即明確建筑構件是受拉狀態還是受壓狀態。根據計算所得原建筑結構的內力情況及各個構件的狀態，指導后期設計建筑結構的拆除方案。

進一步地，根據原建筑結構對應的組合位移圖，明確建筑結構的位移狀態，具體的明晰建筑結構的位移變換趨勢，方便建筑結構拆除方案的設計確認。

進一步地，所述三維激光掃描儀的水平掃描角度為360°，垂直掃描角度為300°，可在不同角度完全還原既有建筑物實際狀態。

本發明有益效果：

本發明提供的基于3D掃描技術與MR混合現實技術的建筑結構拆除方法，其步驟合理，具體效果如下：