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真实再现施工场景 虚拟技术成效显著

 上海建工集团技术中心历经六年开发研究,吸收引进的“虚拟施工”技术,在工程实践中得到了成功应用,为许多重大工程项目提供了决策参考上的技术支持,成为该集团在开拓经营上的又一“利器”。
 

虚拟施工(Virtual Construction,简称VC)是实际施工过程在计算机上的虚拟再现。它采用虚拟现实和结构仿真等技术,通过计算机设备,对施工活动的过程及建设项目的效果进行全面的仿真再现。通过虚拟施工技术,业主、设计者和施工方在策划、投资、设计和施工之前能够首先看到并了解施工的过程和结果。以此可预见施工中可能出现的问题,从而达到对项目的可控性,增强对建设项目及施工过程的决策、优化与掌控。
 

开发这一技术的,是上海建工技术中心建筑工程研究室一个由六名青年人组成的团队。该技术中心三维动画虚拟演示技术,早在2004年就起步开发了,发展到如今已达到完全成熟的阶段。技术中心动画组至今已完成的大大小小项目近40个,年合同营业额超过100万。
 

技术中心虚拟施工技术在优化施工方案、指导具体施工上发挥了不可估量的作用。如在上海磁悬浮示范运营线项目过程中,有关新型轨道梁研制生产施工研究中,施工研制方找到该技术中心,要求通过虚拟现实技术,将轨道梁混凝土部分的生产过程再现,从而发现其中钢筋过密、互相碰撞干扰等设计问题。经过对图纸熟悉,中心按照全部设计数据,进行实际精确建模与施工工序模拟仿真,发现多处设计欠缺,从而给设计单位和施工单位提供了建议和依据,得到相关单位的肯定。

 苏州学院路大桥项目同样也遇到了设计与施工之间的矛盾。大桥设计方中南设计院找到建工技术中心,要求对大桥部分节点的设计与施工工艺做一个虚拟施工模拟,要求针对桥梁节点的特殊性,在电脑中进行关键部位数字化模拟,为施工提供理论上的控制依据。技术中心选取上塔柱拉索最具代表性的节点,进行设计制作建模,最后通过数字模型及分析,发现多个设计与施工上的矛盾冲突点:在合并塔柱混凝土和配筋模型时发现两个图纸不匹配,两个模型无法完全吻合合并;螺纹钢锚头是相互交叉碰撞的,角钢骨架和预应力管相互交叉碰撞较严重;根据完整的三维节点模型所示,实际施工当中钢筋的切割量也相当多。这些关键问题的发现和解决方案的提供,为设计方提供了很多具有指导意义和参考价值的虚拟数据。




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