三維軟件在工程施工中的應用

1、三維軟件在工程施工中的應用【內(nèi)容提要】三維軟件應用【關鍵詞】三維軟件，3dmax, maya,設計，施工1. 三維/立體技術簡述3d,是three dimensions的英文縮寫，今天的3d,主要特指基于電腦/互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字化的三維 /立體技術，也就是三維數(shù)字化。包括3d軟件技術和硬件技術。在電腦出現(xiàn)之前，工程施工圖紙還全部使用手工或機械繪圖儀繪制。上世紀九十年代末期，隨 著個人電腦的普及，電腦繪圖才逐漸大量的應用到工程設計施工等領域，主流設計軟件為autocado autocad可以為各工業(yè)領域提供十分精細的平面設計。1996年，隨著discreet公司的3d studio max 1.0版本

2、的推出，三維立體設計技術進入了飛 速發(fā)展的時代。三維設計功能逐漸強大。到2008年autodesk, inc. (nasdaq: adsk)宣布推出 autodesk 3ds max建模、動畫和渲染軟件的兩個新版本。該公司推出了血向娛樂專業(yè)人士的autodesk 3ds max 2009軟件，同時也首次推出3ds max design 2009軟件，這是一款專門為建筑師、設計 師以及可視化專業(yè)人士而量身定制的三維應用軟件。三維技術也真正的開始被應用到工業(yè)施工各領 域。2. 三維/立體設計發(fā)展趨勢三維軟件可以直接面向設計方案創(chuàng)作過程的設計工具，其創(chuàng)作過程不僅能夠充分表達設計師的 思想，而且完全滿

3、足與客戶即時交流的需要，它使得設計師可以直接在電腦上進行十分直觀的構(gòu)思, 是三維建筑設計方案創(chuàng)作的工具。三維設計也是未來各設計領域發(fā)展的主流趨勢。對于工程建筑施工領域來說，引入3d技術將是未來發(fā)展的主流趨勢。它的優(yōu)點有：可以精確的設計建筑尺寸，生成大型的模擬施工場景；直觀的表述設計意圖，也可以使設計缺 陷更加清晰的顯露出來，減少重復設計變更的次數(shù)，大大的方便了設計單位與客戶(業(yè)主、投資方) 的溝通交流；施工人員可以根據(jù)施工圖，使用3d軟件快速制作出復雜的3d模型，相當于在電腦中模擬完成 全部的施工過程，在模擬過程中，可以發(fā)現(xiàn)設計缺陷并及時更改，可以直觀的確定完善的施工工序 和施工流程，確保各細

4、部準確施工，使施工方案得到進一步優(yōu)化，降低返工的兒率，達到節(jié)約成本, 增加效益的目的；生成直觀的3d模型輸入到電腦顯示屏、投影儀、打印機等外部設備，配合3d打印機，也可以 直接打印出實物模型，指導施工生產(chǎn)流程；通過3d軟件創(chuàng)建模型，生成動畫。模擬施工場地效果及各施工部位工序流程，創(chuàng)建動態(tài)施工組 織設計，組織更加有效的施工方案；使用三維軟件，從項目本身出發(fā)，按照項目需求，結(jié)合相應的結(jié)構(gòu)特點和規(guī)范要求，逐步提出解 決方案，確保施工生產(chǎn)安全，極大程度上可以避免安全、質(zhì)量責任事故。使三維技術真正成為指導施 工的強大的工具。築龍網(wǎng)3 使用3d軟件maya,結(jié)合實例簡述三維技術在工程施工領域中的簡單應用通

5、過xx地鐵6號線土建施工20標xx站圍護結(jié)構(gòu)的三維制作，對3d技術的應用作進一步說明。 3工程簡介本工程為xx站（主體、出入口、風道）、xx站xx站盾構(gòu)區(qū)間，共1站1區(qū)間，區(qū)間總長 度約1016米。xx站設計起點里程dk27+563. 0，設計終點里程dk27+878. 0,為地下兩層側(cè)式車 站，車站總建筑面積約21801平方米，基坑最大開挖深度約19.5m,標準段埋深17. 5m,車站 有效站臺中心里程處頂板覆土 3.0m,車站總長315m,寬度約32. 4m,車站共設4個出入口及2 組風井。3.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)3.2.1工程地質(zhì)根據(jù)勘察報告本標段所處地段屬沖積平原，地形平坦，地面高程2

6、. 923.92嘰 本區(qū)地層 為：表層雜填土，雜色，松散，稍濕，含磚塊、水泥塊、石子、植物根系。素填土層，以粉 質(zhì)粘土為主，分布不連續(xù)。素填土層以下均為粉質(zhì)粘土層。3.2.2水文地質(zhì)根據(jù)勘查結(jié)果及區(qū)域性地下水資料，本標段地下水類型主要為松散巖類孔隙水，地鐵施工深度范圍內(nèi)地下水可細分為：潛水、第一層承壓水、第二層承壓水。3.3. xx站圍護結(jié)構(gòu)3.3.1導墻圖1.（地下連續(xù)墻導墻鋼筋碗結(jié)構(gòu)1）圖2.（地卜連續(xù)墻導墻鋼筋確結(jié)構(gòu)2）3. 3. 2圍護結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻mi1:1003 *»>rrr<w140lm'umtijxm也他加m4en7.»iwtr5t4lh

7、mt0m wmtmr km mwtl ngn p如 whu i.mtimm im * wumf和g wumm g wa.yvnlaw room f mmu廣jwhhhwwwm圖3.（地下連續(xù)墻標準幅配筋圖）使用三維軟件，可以把施工圖紙轉(zhuǎn)為直觀的三維圖形。纜宀築龍網(wǎng)hv :s: a. ， isy7/ / /圖4.（地連墻標準幅鋼筋籠1）6 * *wl匸 u.圖5.（地連墻標準幅鋼筋籠2） =藝 n wwmb wl ) z :*二 ¥:3込二三二=m.2 =-=- -z-<= ； 二二=三？三圖6.（地連墻標準幅鋼筋籠3） 3. 3. 3基坑圍護結(jié)構(gòu).基坑支護采用三道絵支撐，中間設

8、臨時和永久樁柱。圖7. （xx站圍護結(jié)構(gòu)1）圖8. （xx站圍護結(jié)構(gòu)2）圖9. （xx站圍護結(jié)構(gòu)3）圖10. （xx站圍護結(jié)構(gòu)4）3. 3.4支撐，栓支撐及冠梁施工絵支撐與冠梁同時澆筑。絵支撐、斜撐與冠梁鋼筋穿插分布為抵消妊支撐自重荷載，根據(jù)支撐跨度，確定妊支撐起拱度。圖11.直撐與斜撐、冠梁連接平面圖）圖12.（結(jié)構(gòu)鋼筋分布圖）卜二 » » jhf >. l * * t < * »l£b?uw vu nan i n 廣 w u' ml. i . i i i ;期;加甲妙“妙肝 幀m !i !l ulij!l:bp f r i |r

9、ihf a i f <ip! mumvwnirmiifililtf ! !ini： hi|h ii1一一一_一_ ii： lllllllllil 11 ml ：|>»if 麗麗汗” 1川円 丁|川| ill'll* iipirn miikiainiiimnr二三三三=i i- i i圖13.（直撐與冠梁鋼筋連接大樣）圖14.（斜撐與冠梁鋼筋連接大樣）圖15.（直撐與斜撐鋼筋連接大樣）圖16.（冠梁施工縫預留鋼筋接駁器）3. 3. 5鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁包括©800、 4>1800兩種樁徑；800樁共計23根，單根樁長24m,空樁長16m； 樁總長5

10、52米,空樁384米;1800樁計14根，樁長29m的4根，樁長37m的10根。樁總長486m,空樁總長224m。800樁為臨時立柱樁基礎，兼后期抗拔樁。臨時立柱與樁基鋼筋籠焊接同時入孔。01800樁為永久鋼立柱樁基礎，待樁基水下栓灌注完成后，使用hpe鋼管柱插入設備插入鋼管 柱。樁側(cè)樁底注漿：樁側(cè)注漿閥設置在樁底5ni以上、樁頂8n）以下，每隔68ni設置一道，每道 設置四根注漿管。樁底注漿延樁周均布4根。圖17.（鉆孔樁實樁鋼筋籠及樁底注漿管）圖1& （鉆孔樁空樁部分鋼筋分布）圖19.（空樁部分樁側(cè)注漿管分布）3v|:riii 1111! ilillfilll!inil ii 麗i

11、lls iniinn iiiiili!iibii!hiih ll!l11ili卅ili1111丨一! 1圖20.（實樁部分樁側(cè)注漿管分布）圖 21.（鋼板箍©2000mm,寬 100mm,厚 20mm）圖22.（鋼板堿內(nèi)三角支撐）設計圖紙中鋼板箍內(nèi)側(cè)加三根鋼筋組成三角形支撐加固。在3維建模過程中，該三角支撐形成 的空間無法滿足碗灌注導管空間。圖23.（格構(gòu)柱）圖24.（格構(gòu)柱底板止水鋼板）圖25.（格構(gòu)柱與鋼筋籠采用鋼筋井字型固定）圖26.（永久鋼管柱）圖27.（鋼管柱為后鉆孔灌注樁完成后，使用鋼管柱插入設備插入樁基磴中3m）築龍網(wǎng)4.綜述三維軟件支持建筑設計在施工前更好地預測竣工后

12、的建筑，使我們國有企業(yè)在如今日益復雜的 商業(yè)環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢。能夠幫助設計師減少錯誤和浪費，以此提高利潤和客戶滿意度，進而創(chuàng) 建可持續(xù)性更高的精確設計。三維軟件支持建筑師與工程師、施工企業(yè)、施工人員與業(yè)主更加清晰、 可靠地溝通設計意圖。日前中國國內(nèi)建筑行業(yè)競爭十分激烈，為提高企業(yè)競爭力，我們就需要采用獨特的技術來充分 發(fā)揮我們專業(yè)施工人員的技能和豐富經(jīng)驗。使用三維軟件，消除了很多龐雜的任務。各類三維軟件能夠幫助您在項日設計流程前期探究最新穎的設計概念和外觀，并能在整個施工 過程中忠實傳達設計師的設計理念。通過面向建筑信息模型而構(gòu)建的三維軟件，對可持續(xù)設計、碰 撞檢測、施工規(guī)劃和建造均可提供極

13、大的幫助，同吋可以在設計師，工程師、承包商與業(yè)主之i'可更 容易溝通協(xié)作。施工過程中的變更都會在相關設計與文檔中自動更新，實現(xiàn)更加協(xié)調(diào)一致的流程， 獲得更加可靠的設汁文檔。三維軟件全面創(chuàng)新的概念設計功能給我們帶來了十分易用的工具，幫助您進行口市形狀建模和 參數(shù)化設計，并且還能夠讓您對早期設計進行分析。借助這些功能，我們可以自由繪制草圖，快速 創(chuàng)建三維形狀，交互地處理各部位施工細節(jié)。可以利用內(nèi)置的工具進行復雜形狀的概念澄清，為建 造和施工準備模型。隨著施工進程的持續(xù)推進，我們還能夠圍繞最復雜的形狀自動構(gòu)建參數(shù)化框架, 獲得更高的創(chuàng)建控制能力、精確性和靈活性。從概念模型到施工文檔到施工過程的整個流程都在一 個直觀環(huán)境中完成。通過三維可視化設計，我們對以創(chuàng)建和獲得如照片般真實的建筑設計創(chuàng)意和周圍壞境效果圖， 在施工前體驗我們的施工組織