BIM在大跨度钢结构工程风险管理中的数值模拟及优化研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cnanjr
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随着我国城市建设的更新,城市建筑结构形式愈发多样化,钢结构材料由于其在施工、成本和环保等方面的优势广泛应用于各类大型建筑当中,大跨度钢结构工程的市场份额逐年增多。然而,近年来在大跨度钢结构工程施工过程当中的风险事件时有发生,一旦发生就会造成巨大的经济损失,大跨度钢结构工程由于其结构形式和施工方法的特殊性导致工程风险管理难度大,是一个系统性的管理问题,需要运用科学的理论、方法和技术进行实际案例工程的应用研究,对钢结构工程当中潜在的风险影响因素、影响原因和影响程度进行识别及评价,从而采用科学手段对其进行有效管控,达到降低风险发生概率的目的。本文以某异形曲面大跨度钢结构工程为研究对象,首先阐述了大跨度钢结构工程风险管理的研究背景及理论基础,通过文献综述论述了工程进行风险管理的重要性及可行性;其次,采用工作分解结构的方法对工程的施工流程和整体提升流程进行分析,结合工程特点和重难点进行风险识别及评价,通过德尔菲法对风险因素进行准确筛选和识别,采用层次分析法计算得到各个风险因素的指标权重,结合模糊综合评价得到风险因素的定量评价结果,总结出工程的关键风险因素为钢结构深化设计风险、钢构件加工安装风险、钢结构整体提升风险和不可抗力风险;再次,针对关键风险因素及其具体风险指标构建了项目的风险管理流程,制定相应的风险管理目标和风险应对措施,通过引入数字化的管理手段建立了项目的风险管理体系;最后,基于BIM技术进行项目的风险管理应用实践,采用Midas软件对整体钢结构和提升吊点进行数值模拟计算,发现潜在的设计风险并进行设计优化,采用Revit软件和Tekla软件建立钢结构模型并对钢结构的整体提升过程进行虚拟仿真,通过整体提升过程的优化分析,得到适用的施工方案优化措施以避免施工潜在风险的发生。经过实际项目验证,本文所提出的风险管理体系和风险管理方法具有一定的实践指导意义,通过定性与定量相结合的方式对工程中风险因素进行有效识别和评价,并应用数字化手段为大跨度钢结构工程的风险管理提供了决策依据和科学支撑,为类似工程提供了具备参考性的理论工具及案例研究应用机制。
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