鋼結構技術與工程應用最新進展（簡體書）

而如今的钢结构造型已经变得十分复杂，如高层建筑的避难层桁架构件、雨棚网壳结构和顶冠造型；又如各种场馆的空间大跨度立体桁架构件和巨型的高架桥梁等，给钢构件的检验增添了许多难度。采用现有的检测手段不但需要大片的预拼装场地，检测过程繁琐，测量时间长，检测费用高，而且检测精度低，已经无法满足现在钢结构加工制造技术的需要。
5.1应用原理
现在，有一种计算机模拟实物构件进行检验和预拼装的方法正在悄然兴起，在一些重大项目中得到应用，起到了意想不到的效果。
这种方法的基本思路是：采用钢结构BIM模型（以下简称理论模型），选择合适的测量位置，并予以编号形成单一构件的测量图用于实物测量（如采用全站仪进行测量），然后将构件实测数据输入三维设计软件形成实测的三维模型（以下简称实测模型），与原始理论模型进行比对，检验构件是否满足设计的要求。然后将合格的构件实测模型导人整体模型中进行构件之间各接口的匹配分析，起到构件实物预拼装的效果，保证最终构件完全符合现场安装的要求，确保现场施工顺利进行。
此类方法可以获取实物构件的三维数据信息，不但能够用于检验单个构件，而且能够模拟复杂构件安装后的真实情况；既方便实物构件数据信息的存储，还可以提供给现场，作为真实安装的参考依据。
5.2应用案例
下面以在建工程“上海中心大厦项目”第三道环带桁架为例进行具体介绍。
上海中心是上海这个国际化大都市新的地标性建筑，代表着上海新一轮的腾飞与发展。作为世界瞩目的工程，上海中心在其建造过程中，应用了BIM等多项建筑科技领域内的高新技术，其中钢构件信息化预拼装技术是其中一大亮点。
该技术方案可分为四个主要实施步骤：（1）确定整体坐标系进行实体建模 对预拼装范围内结构建立整体坐标系，然后建立结构整体模型。由于此模型中的尺寸均为理论尺寸，不考虑实际制作中出现的变形，故称此模型为理论模型。理论模型可分为结构整体的理论模型和单个构件的理论模型。首先，根据构件和结构的实际特点，建立与结构特点相适应的整体坐标系。在整体理论模型建立完毕后，为每一个构件的理论模型选定测量控制点，并根据一定的规则，对各控制点进行合理编号。步骤如下：1）整体坐标系设定：由于环带桁架的基本结构呈环形布置，属于中心对称布局，所以整体坐标系设置在环形的中心位置，Z向高度设在桁架上弦杆顶面。构件主要包括：桁架巨柱、弦杆、腹杆三大类型（图49）。2）视图方向和构件接口名称的定义：内、外侧：站在环带桁架的环外向环内看，内、外侧是区别在同一个构件内所处的不同位置比较而言的，越靠近环外即表示外侧，反之越靠近环内表示内侧；左、右端：站在环带桁架的环外向环内看，偏向左手的一侧为左端，反之偏向右手的一侧为右端；上、下端：参照建筑的高度方向，根据该构件或部件处于建筑的实际位置来决定的；上翼缘：是指H形的水平杆件在建筑中位置较高的那块翼板。3）控制点的选择：因为构件检验和预拼装的最终目的是检验各构件现场接口之间的匹配程度，即通过预拼装的方法检验构件接口间隙和错边量。考虑到接口处两侧的杆件均为H形截面，为此测量控制点选择每个H形截面接口最外侧的四个点。