钢筋工程是一项专业性非常强、繁琐复杂、工程量浩大,却经常不受重视的分项工程,影响着建筑的结构性能和成本造价。传统的钢筋工程,是一种劳动密集型作业项目,常伴随钢筋施工质量和钢筋下料浪费等问题。当前世界正在经历一场信息化技术革命,建筑业也不例外,随着建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术的兴起和人工智能优化演算法的不断被提出,这些传统钢筋问题的解决有了新的思路。将BIM和优化演算法这两种隶属不同学科的技术相结合,建立基于BIM的钢筋深化施工与下料优化流程,将为传统钢筋施工和下料技术转型提供借鉴,是BIM技术服务于实际工程的一次应用研究。本研究对常见钢筋碰撞节点进行分类分析并提出建议措施,将其归纳为4类,同时提出基于BIM的钢筋深化设计流程。对于钢筋连接位置问题,研究对钢筋创建分段通用公式(以柱、梁通长筋为例),规定一套流程对分段公式的未知数进行确定,从而确定钢筋连接位置。此外,充分发挥BIM连贯的信息传递和可视化技术,选用Revit软件新建诸如“钢筋形状族”、“构件族”、“注释族”等,将钢筋信息储存于其中,以钢筋平法施工图、钢筋加工明细表、钢筋施工明细表、钢筋施工分区图等图表形式进行信息的传递、转换、表达,扩展BIM在钢筋中的应用。再者,以钢筋消耗根数最少为目标函数讨论单一规格和多规格原材料一维下料问题,详细分析常用经典解法并引入粒子蜂群算法(Particle Bee Algorithm,PBA)。通过算例求解比较,评估PBA在钢筋下料问题上的求解性能。串联前面章节研究内容,提出基于BIM的钢筋深化施工与下料优化初步流程和二次开发系统的初步框架,并结合某抢修值班室实际工程探索流程应用的可行性和应用价值。结果显示,本研究在钢筋施工深化与下料优化研究成果具备一定的借鉴价值。
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