三維軟件在工程施工中的應(yīng)用

1、三維軟件在工程施工中的應(yīng)用【內(nèi)容提要】三維軟件應(yīng)用【關(guān)鍵詞】三維軟件，3dmax, maya,設(shè)計(jì)，施工1. 三維/立體技術(shù)簡(jiǎn)述3d,是three dimensions的英文縮寫(xiě)，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(shù)，也就是三維數(shù)字化。包括3d軟件技術(shù)和硬件技術(shù)。在電腦出現(xiàn)之前，工程施工圖紙還全部使用手工或機(jī)械繪圖儀繪制。上世紀(jì)九十年代末期，隨 著個(gè)人電腦的普及，電腦繪圖才逐漸大量的應(yīng)用到工程設(shè)計(jì)施工等領(lǐng)域，主流設(shè)計(jì)軟件為autocado autocad可以為各工業(yè)領(lǐng)域提供十分精細(xì)的平面設(shè)計(jì)。1996年，隨著discreet公司的3d studio max 1.0版本

2、的推出，三維立體設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)入了飛 速發(fā)展的時(shí)代。三維設(shè)計(jì)功能逐漸強(qiáng)大。到2008年autodesk, inc. (nasdaq: adsk)宣布推出 autodesk 3ds max建模、動(dòng)畫(huà)和渲染軟件的兩個(gè)新版本。該公司推出了血向娛樂(lè)專業(yè)人士的autodesk 3ds max 2009軟件，同時(shí)也首次推出3ds max design 2009軟件，這是一款專門為建筑師、設(shè)計(jì) 師以及可視化專業(yè)人士而量身定制的三維應(yīng)用軟件。三維技術(shù)也真正的開(kāi)始被應(yīng)用到工業(yè)施工各領(lǐng) 域。2. 三維/立體設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)三維軟件可以直接面向設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作過(guò)程的設(shè)計(jì)工具，其創(chuàng)作過(guò)程不僅能夠充分表達(dá)設(shè)計(jì)師的 思想，而且完全滿

3、足與客戶即時(shí)交流的需要，它使得設(shè)計(jì)師可以直接在電腦上進(jìn)行十分直觀的構(gòu)思, 是三維建筑設(shè)計(jì)方案創(chuàng)作的工具。三維設(shè)計(jì)也是未來(lái)各設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)展的主流趨勢(shì)。對(duì)于工程建筑施工領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，引入3d技術(shù)將是未來(lái)發(fā)展的主流趨勢(shì)。它的優(yōu)點(diǎn)有：可以精確的設(shè)計(jì)建筑尺寸，生成大型的模擬施工場(chǎng)景；直觀的表述設(shè)計(jì)意圖，也可以使設(shè)計(jì)缺 陷更加清晰的顯露出來(lái)，減少重復(fù)設(shè)計(jì)變更的次數(shù)，大大的方便了設(shè)計(jì)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(fù)雜的3d模型，相當(dāng)于在電腦中模擬完成 全部的施工過(guò)程，在模擬過(guò)程中，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷并及時(shí)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(xì)

4、部準(zhǔn)確施工，使施工方案得到進(jìn)一步優(yōu)化，降低返工的兒率，達(dá)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(jī)等外部設(shè)備，配合3d打印機(jī)，也可以 直接打印出實(shí)物模型，指導(dǎo)施工生產(chǎn)流程；通過(guò)3d軟件創(chuàng)建模型，生成動(dòng)畫(huà)。模擬施工場(chǎng)地效果及各施工部位工序流程，創(chuàng)建動(dòng)態(tài)施工組 織設(shè)計(jì)，組織更加有效的施工方案；使用三維軟件，從項(xiàng)目本身出發(fā)，按照項(xiàng)目需求，結(jié)合相應(yīng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(zé)任事故。使三維技術(shù)真正成為指導(dǎo)施 工的強(qiáng)大的工具。築龍網(wǎng)3 使用3d軟件maya,結(jié)合實(shí)例簡(jiǎn)述三維技術(shù)在工程施工領(lǐng)域中的簡(jiǎn)單應(yīng)用通

5、過(guò)xx地鐵6號(hào)線土建施工20標(biāo)xx站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維制作，對(duì)3d技術(shù)的應(yīng)用作進(jìn)一步說(shuō)明。 3工程簡(jiǎn)介本工程為xx站（主體、出入口、風(fēng)道）、xx站xx站盾構(gòu)區(qū)間，共1站1區(qū)間，區(qū)間總長(zhǎng) 度約1016米。xx站設(shè)計(jì)起點(diǎn)里程dk27+563. 0，設(shè)計(jì)終點(diǎn)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(kāi)挖深度約19.5m,標(biāo)準(zhǔn)段埋深17. 5m,車站 有效站臺(tái)中心里程處頂板覆土 3.0m,車站總長(zhǎng)315m,寬度約32. 4m,車站共設(shè)4個(gè)出入口及2 組風(fēng)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(bào)告本標(biāo)段所處地段屬?zèng)_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(biāo)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(xì)分為：潛水、第一層承壓水、第二層承壓水。3.3. xx站圍護(hù)結(jié)構(gòu)3.3.1導(dǎo)墻圖1.（地下連續(xù)墻導(dǎo)墻鋼筋碗結(jié)構(gòu)1）圖2.（地卜連續(xù)墻導(dǎo)墻鋼筋確結(jié)構(gòu)2）3. 3. 2圍護(hù)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)幅鋼筋籠1）6 * *wl匸 u.圖5.（地連墻標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)幅鋼筋籠3） 3. 3. 3基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu).基坑支護(hù)采用三道絵支撐，中間設(shè)

8、臨時(shí)和永久樁柱。圖7. （xx站圍護(hù)結(jié)構(gòu)1）圖8. （xx站圍護(hù)結(jié)構(gòu)2）圖9. （xx站圍護(hù)結(jié)構(gòu)3）圖10. （xx站圍護(hù)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(shí)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(yù)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(jì)23根，單根樁長(zhǎng)24m,空樁長(zhǎng)16m； 樁總長(zhǎng)5

10、52米,空樁384米;1800樁計(jì)14根，樁長(zhǎng)29m的4根，樁長(zhǎng)37m的10根。樁總長(zhǎng)486m,空樁總長(zhǎng)224m。800樁為臨時(shí)立柱樁基礎(chǔ)，兼后期抗拔樁。臨時(shí)立柱與樁基鋼筋籠焊接同時(shí)入孔。01800樁為永久鋼立柱樁基礎(chǔ)，待樁基水下栓灌注完成后，使用hpe鋼管柱插入設(shè)備插入鋼管 柱。樁側(cè)樁底注漿：樁側(cè)注漿閥設(shè)置在樁底5ni以上、樁頂8n）以下，每隔68ni設(shè)置一道，每道 設(shè)置四根注漿管。樁底注漿延樁周均布4根。圖17.（鉆孔樁實(shí)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(shí)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(shè)計(jì)圖紙中鋼板箍?jī)?nèi)側(cè)加三根鋼筋組成三角形支撐加固。在3維建模過(guò)程中，該三角支撐形成 的空間無(wú)法滿足碗灌注導(dǎo)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(shè)備插入樁基磴中3m）築龍網(wǎng)4.綜述三維軟件支持建筑設(shè)計(jì)在施工前更好地預(yù)測(cè)竣工后

12、的建筑，使我們國(guó)有企業(yè)在如今日益復(fù)雜的 商業(yè)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。能夠幫助設(shè)計(jì)師減少錯(cuò)誤和浪費(fèi)，以此提高利潤(rùn)和客戶滿意度，進(jìn)而創(chuàng) 建可持續(xù)性更高的精確設(shè)計(jì)。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(shè)計(jì)意圖。日前中國(guó)國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，我們就需要采用獨(dú)特的技術(shù)來(lái)充分 發(fā)揮我們專業(yè)施工人員的技能和豐富經(jīng)驗(yàn)。使用三維軟件，消除了很多龐雜的任務(wù)。各類三維軟件能夠幫助您在項(xiàng)日設(shè)計(jì)流程前期探究最新穎的設(shè)計(jì)概念和外觀，并能在整個(gè)施工 過(guò)程中忠實(shí)傳達(dá)設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)理念。通過(guò)面向建筑信息模型而構(gòu)建的三維軟件，對(duì)可持續(xù)設(shè)計(jì)、碰 撞檢測(cè)、施工規(guī)劃和建造均可提供極

13、大的幫助，同吋可以在設(shè)計(jì)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(guò)程中的變更都會(huì)在相關(guān)設(shè)計(jì)與文檔中自動(dòng)更新，實(shí)現(xiàn)更加協(xié)調(diào)一致的流程， 獲得更加可靠的設(shè)汁文檔。三維軟件全面創(chuàng)新的概念設(shè)計(jì)功能給我們帶來(lái)了十分易用的工具，幫助您進(jìn)行口市形狀建模和 參數(shù)化設(shè)計(jì)，并且還能夠讓您對(duì)早期設(shè)計(jì)進(jìn)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(xì)節(jié)?？梢岳脙?nèi)置的工具進(jìn)行復(fù)雜形狀的概念澄清，為建 造和施工準(zhǔn)備模型。隨著施工進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，我們還能夠圍繞最復(fù)雜的形狀自動(dòng)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(guò)程的整個(gè)流程都在一 個(gè)直觀環(huán)境中完成。通過(guò)三維可視化設(shè)計(jì)，我們對(duì)以創(chuàng)建和獲得如照片般真實(shí)的建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)意和周圍壞境效果圖， 在施工前體驗(yàn)我們的施工組織