[發明專利]基于BIM技術的曲面混凝土模板施工方法

在審

• 申請號: 202210306329.5
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114662198A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 吳旗悅步;劉交龍;高保轉;李德波;劉勇;劉月亮;張圍;時偉男
• 申請（專利權）人: 中國建筑第八工程局有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06T17/20;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 上海唯源專利代理有限公司 31229
• 代理人: 季辰玲

本發明公開了一種基于BIM技術的曲面混凝土模板施工方法，包括：基于Revit概念體量功能創建參數化曲面模型；進行參數化U、V網格劃分，并賦予可變u、v參數，u、v參數用于控制所需模板的邊長尺寸，于U、V網格的相交處生成交點；分析模板各項加工參數，通過建立自適應點及參照線，利用幾何原理確定模板邊長的圓心角參數n，并形成模板邊長的自適應參數；將自適應參數載入到U、V網格的交點；賦予模板厚度，得到模板的3d模型文件；利用Revit明細表功能提取模板的3d模型文件形成加工數據清單。本發明提供一種基于BIM建模及神經卷積算法的曲面混凝土模板設計及制作方法，實現曲面混凝土模板面板的快速精確設計和制造。

技術領域

本發明涉及一種施工模板的設計及制造方法，尤其涉及一種基于BIM技術的曲面混凝土模板施工方法。

背景技術

由于審美的發展和技術的進步，現代建筑物及構筑物進場設計成異形曲面混凝土結構，對混凝土表面質量觀感有非常高的要求。進而對模板的設計和制作也有非常高的要求。但是普通模板，無論是膠木模板、鋁模板還是鋼模板，都是平面模板，難以切實貼合施工曲面經常導致不能滿足設計需求、混凝土線型不順適等問題。傳統方法只能將曲線轉化為多段折線，采用切割模板的方式盡量地進行曲線線性的擬合。經常需要人工切割模板造成大量材料浪費而且增加了人工成本。但該方法只能適用于平面曲線構件，在雙曲面等異性曲面構件時該方法難以適用，且造成大量拼接縫隙需要鑿除或者抹灰，進一步降低了工程質量效應和經濟效應。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出了一種基于BIM技術的曲面混凝土模板施工方法，能夠實現曲面混凝土模板面板的快速精確設計和制造。

本發明采用的技術方案是：一種基于BIM技術的曲面混凝土模板施工方法，其特征在于，包括：

步驟1：基于Revit概念體量功能創建所需曲面混凝土結構的參數化曲面模型；

步驟2：對所述參數化曲面模型進行參數化U、V網格劃分，并賦予可變u、v參數，所述u、v參數用于控制所需模板的邊長尺寸，于所述U、V網格的相交處生成交點；

步驟3：分析模板各項加工參數，通過建立自適應點及參照線，利用幾何原理確定模板邊長的圓心角參數n，并形成模板邊長的自適應參數；

步驟4：將所述自適應參數載入到所述U、V網格的交點，布滿所述參數化曲面模型表面，利用神經卷積網絡算法和/或邊框回歸算法，算出在模板數量最小化的情況下，最大限度貼合曲面混凝土結構表面的模板邊長和模板數量；

步驟5：賦予模板厚度，得到模板的3d模型文件；

步驟6：利用Revit明細表功能提取模板的3d模型文件形成加工數據清單。

可選地，還包括步驟7：將模板的3d模型文件導入加工機床，并根據模型選用不同的鉆頭及刀路，通過CNC集裝制造出對應的模板。

可選地，步驟3進一步包括：

步驟31：創建模板邊長的自適應點及連接所述自適應點的樣條曲線，將所述樣條曲線形成的邊長進行路徑分割，于相鄰兩個分割點之間創建長度參數s，邊長參數L＝s*m，m為分割點的個數；

步驟32：在所述樣條曲線上創建模板截面輪廓，生成實體模板，并賦予先關可變參數；

步驟33：利用幾何原理在所述自適應點間創建參照線，確定模板邊長所對應的圓心角參數n。

可選地，步驟33進一步包括：

于所述自適應點間創建至少兩條直線參照線，并于所述直線參照線中點上分別添加第一參照點；

于所述第一參照點上分別創建垂直于所在直線參照線的垂直參照線；