[发明专利]一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法及系统

说明书

本发明涉及装配式桥梁建设领域，尤其是一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法及系统，所述方法通过搭建高精度的桥梁构件精细化模型，并从所述桥梁构件精细化模型中提取钢筋的属性信息；通过所述属性信息，生成初始剪裁方案；优化所述初始剪裁方案，从而获得最优裁剪方案，所述最优剪裁方案为在钢筋使用量最少的情况下满足所述实体桥梁的搭建需求的钢筋剪裁方案；评估所述最优剪裁方案，获得所述最优剪裁方案的增益。本发明不仅实现了节约能源和环境保护，并在保证了经济效益的同时，使得桥梁建设达到高效率、高质量、高耐久性及智能化的目的。

技术领域

本发明涉及装配式桥梁建设领域，尤其是一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法及系统。

背景技术

当前，绿色建造和可持续发展已成为世界各国的共识。在桥梁建设领域，以装配式高架桥为代表的桥梁工业化建造技术，采用构件工厂化预制生产、现场装配式施工的方式，提高构件质量和施工效率的同时，整体工期可缩短30%以上，实现了桥梁建造的低碳、环保与可持续发展，符合建筑、交通产业转型升级的要求。作为一种快速、高效、经济和可持续发展的桥梁建造技术，装配式高架桥建造技术已从“示范”应用阶段进入大力“推广”应用阶段。然而，装配式高架桥建造技术在推广应用过程中仍面临装配式高架桥全过程数字化建造水平程度低，缺乏最新信息技术的应用，因此，为了使装配式桥梁建设达到高效率、高质量、高耐久性及智能化，同时实现节能环保和经济效益双赢的目的，装配式桥梁建设项目可以利用数字化技术对项目的全过程进行应用。在装配式桥梁建设中绘制在构件中错综复杂的钢筋，在减低成本的同时也确保其空间位置的准确性，是建模过程中的一大难题，因此即亟需一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法及系统来解决此项问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法及系统旨在解决以上技术问题，本发明一方面提供一种基于高精度模型的预制构件钢筋优化方法，包括如下步骤：获取实体桥梁的搭建信息，利用所述搭建信息构建骨架线三维模型；提取所述骨架线三维模型的骨架线参数信息，利用所述骨架线参数信息获得桥梁构件精细化模型；提取所述桥梁构件精细化模型的桥梁构件参数信息，根据所述桥梁构件参数信息得到桥梁钢筋精细化模型；提取桥所述桥梁钢筋精细化模型中钢筋的属性信息；通过所述属性信息，生成初始剪裁方案；优化所述初始剪裁方案，从而获得最优裁剪方案，所述最优剪裁方案为在钢筋使用量最少的情况下满足所述实体桥梁的搭建需求的钢筋剪裁方案。本发明通过对实体桥梁的高精度模拟获得高精度的骨架线三维模型，利用高精度的骨架线三维模型获得高精度的所述桥梁构件精细化模型，并从高精度的所述桥梁构件精细化模型出发获得高精度的所述桥梁钢筋精细化模型，所述桥梁钢筋精细化模型中钢筋的搭建参数详尽，便于批量提取不同类型构件中钢筋的属性信息，使得后续优化步骤的数据来源更加全面和精准，在此基础上的优化更具实用性；同时本发明通过优化由所述属性信息进行处理后模拟分析获得的初始剪裁方案，从而得到满足实际工程的钢筋使用量最少的最优剪裁方案，所述优化步骤简洁明确，同时运算精准，具有较高的可适用价值，不仅实现了节约能源和环保，并在保证了经济效益的同时，使得桥梁建设达到高效率、高质量、高耐久性及智能化的目的。

可选地，所述获取实体桥梁的搭建信息，利用所述搭建信息构建骨架线三维模型，包括如下步骤：获取所述实体桥梁的搭建信息和构件信息，所述搭建信息包括所述实体桥梁的走向、桥跨分布、整体布置、线路中心线和空间定位，所述构件信息包括箱梁数据、盖梁数据和桥墩数据；结合所述搭建信息提炼所述实体桥梁的整体结构；根据所述构件信息完善所述整体结构，从而获得所述骨架线三维模型。利用所述骨架线三维模型展现整体实体桥梁施工的布局，并在此基础上提取详尽数据，便于后续桥梁构件精细化模型的搭建。