[发明专利]基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法

说明书

本发明公开的基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法，其步骤为：根据现有建筑结构特点架设扫描点，使用三维激光扫描仪扫描建筑物，将不同扫描点的数据信息拼接，拓印建筑结构模型，逆向建立构件的BIM模型；将模型转换格式并导入3D3S受力分析软件进行受力分析，形成建筑结构对应的内力包络图及组合位移图；综合内力包络图及组合位移图，在BIM模型中形成建筑结构拆除方案；利用混合现实技术，将在BIM模型中形成的建筑结构拆除方案叠加至建筑实体上进行模拟。本发明提供的基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法，步骤合理，通过模拟分析，优化拆除方案，利用混合现实技术可视化交底，保证施工安全，控制施工周期，节约施工成本。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法。

背景技术

既有建筑改造中存在大量的拆改工作，部分拆除作业危险性较大，例如在拆除跨度较大的钢网架时，为保证安全，需事先对网架体系的受力情况和各杆件的内力进行模拟分析，根据分析结果制定合理的拆除顺序和拆除方案。

但有些建筑由于建造时间较早，无法查询原始设计资料，只能进行现场测量，传统测量方法既不精确，耗时也过长，得出的分析结论与实际有偏差，存在一定的安全风险，成本亦较难控制。

而且钢网架为空间立体结构，结构复杂，胎架搭设，拆除顺序，施工要求和安全注意事项等重要内容，如果用传统的方案交底方式甚或是施工动画交底，直观性不强。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供了基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法，通过模拟分析，优化拆除方案，并利用混合现实技术可视化交底，保证施工安全，控制施工周期，节约施工成本。

本发明的技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供的基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法，具体包括以下步骤：

S1，根据现有建筑结构的特点，在水平方向及垂直方向架设扫描点，使用三维激光扫描仪对建筑物进行扫描；

S2，将不同扫描点的数据信息进行拼接，拓印真实环境中的建筑结构模型，形成整个建筑结构整体点云数据；根据扫描点的数据信息逆向建立各个构件的BIM模型；

S3，将步骤S2中形成的BIM模型转换格式并导入3D3S受力分析软件进行受力分析，形成建筑结构对应的内力包络图及组合位移图；

S4，综合步骤S3中的内力包络图及组合位移图，在BIM模型中形成建筑结构的拆除方案并模拟；

遵照“先内力较小后内力较大、先压力杆后拉力杆、控制位移较大区域变形”的拆除原则，形成建筑结构拆除方案。

S5，利用MR混合现实技术，将在BIM模型中形成的建筑结构拆除方案叠加至真实环境中的建筑实体上进行模拟、演示、交底。

进一步地，根据原建筑结构对应的内力包络图，确定建筑结构的内力分布情况，并明确建筑构件的受力状态，即明确建筑构件是受拉状态还是受压状态。根据计算所得原建筑结构的内力情况及各个构件的状态，指导后期设计建筑结构的拆除方案。

进一步地，根据原建筑结构对应的组合位移图，明确建筑结构的位移状态，具体的明晰建筑结构的位移变换趋势，方便建筑结构拆除方案的设计确认。

进一步地，所述三维激光扫描仪的水平扫描角度为360°，垂直扫描角度为300°，可在不同角度完全还原既有建筑物实际状态。

本发明有益效果：

本发明提供的基于3D扫描技术与MR混合现实技术的建筑结构拆除方法，其步骤合理，具体效果如下：