买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：佛山轨道交通设计研究院有限公司

摘要：本发明涉及地铁车站抗浮技术领域，具体为一种基于三维模型的地铁车站结构抗浮验算及设计方法、设备，包括以下步骤：S1、搭建地下车站三维模型和车站基坑三维模型；S2、链接岩土勘察三维模型，将所述岩土勘察三维模型与所述地下车站三维模型和所述车站基坑三维模型耦合，使三者统一在同一坐标系下；S3、读取、存储岩土勘察参数信息；S4、设置抗拔桩布置规则S5、进行抗浮验算，每次验算需满足抗浮安全系数规范限值Kw的要求，并根据计算结果，在模型中添加抗浮压顶梁或抗拔桩。本发明在于提出应用BIM在三维模型中抗浮计算分析的逻辑顺序，省去了人力繁杂的运算、改变试错及验算式的抗浮措施设计逻辑，有效提高抗浮验算效率。

主权项：1.一种基于三维模型的地铁车站结构抗浮验算及设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用三维BIM应用软件搭建地下车站三维模型和车站基坑三维模型；S2、获取岩土勘察三维模型，在所述三维BIM应用软件内将所述地下车站三维模型、所述车站基坑三维模型与所述岩土勘察三维模型进行链接，以使所述岩土勘察三维模型与所述地下车站三维模型和所述车站基坑三维模型耦合，三者统一在同一坐标系下；S3、采用所述三维BIM应用软件读取并存储岩土勘察参数信息；S4、在所述三维BIM应用软件内设置抗拔桩布置规则；S5、通过所述三维BIM应用软件进行抗浮验算，每次验算需满足抗浮安全系数规范限值Kw的要求，并根据计算结果，在所述地下车站三维模型中添加抗浮压顶梁或抗拔桩；所述抗浮验算的具体步骤如下：S51、三维BIM应用软件自动统计所选区域范围内车站顶板上方的土方量Vt、区域范围内车站钢筋混凝土结构体积Vc、抗浮水位面与车站底板底面间结构的体积Vw，并执行第一阶段运算计算第一抗浮安全系数K1，公式如下：K1＝ρt×Vt+ρc×Vcρw×Vw，式中，ρt为所选区域范围内车站顶部覆土的密度、ρc为区域范围内车站钢筋混凝土结构的密度、ρw为抗浮水位面与车站底板底面间结构的密度；若K1≥[Kw]，则终止计算，输出计算结果，储存模型抗浮方案，其中，[Kw]为抗浮安全系数规范的最低限值；S52、若K1＜[Kw]，三维BIM应用软件在围护桩墙顶与车站顶板的连接处添加抗浮压顶梁，并统计该区域内由围护桩墙、桩顶冠梁以及抗浮压顶梁钢筋混凝土构件组成的围护结构的总体积Vq，并将围护结构作为配重添加到车站结构自重中，并执行第二阶段运算计算第二抗浮安全系数K2，公式如下：K2＝ρt×Vt+ρc×Vc+ρq×Vqρw×Vw，其中，ρq为围护结构的浮重度，若K2≥[Kw]，则终止计算，输出计算结果，三维BIM应用软件根据方案在围护桩墙顶添加抗浮压顶梁，储存模型抗浮方案；S53、若K2＜[Kw]，三维BIM应用软件将围护结构临土侧、围护桩墙与土体间的侧阻力累加到抗浮力中，并自动调取所述岩土勘察参数信息，读取各钻孔竖向土层分布以及各土层岩土物理参数信息，并执行第三阶段运算计算第三抗浮安全系数K3，公式如下：K3＝ρt×Vt+ρc×Vc+ρq×Vq+∑λi×qsik×Sitρw×Vw式中，λi为各土层的抗拔系数，即单位面积的摩擦力，qsik×Sit为围护桩墙在各土层摩阻力标准值qsik乘以在该土层的立面投影面积Sit，若K3≥[Kw]，则终止计算，输出计算结果，储存模型抗浮方案；S54、若K3＜[Kw]，三维BIM应用软件提示工程师进行抗拔桩批量布置，三维BIM应用软件将抗拔桩的自重、桩侧摩阻力累加到抗浮力中，再次调取所述岩土勘察参数信息，读取各钻孔竖向土层分布以及各土层岩土物理参数信息，并执行第四阶段运算计算第四抗浮安全系数K4，公式如下：K4＝ρt×Vt+ρc×Vc+ρq×Vq+∑λi×qsik×Sit+Gp+Tuk2ρw×Vw式中，Gp为抗拔桩的浮重，Tuk＝∑λi×qsik×ui×li，ui＝πD，ui为接触土体各土层的围护桩墙的周长，li为竖直接触范围内各土层的围护桩墙的桩长，若K4≥[Kw]，则终止计算，输出计算结果，储存模型抗浮方案；若K4＜[Kw]，三维BIM应用软件提示工程师进行抗拔桩布置调整，具体根据K4＝[Kw]计算得出调整方案；S55、若工程师采纳三维BIM应用软件的调整建议，则进行确认，三维BIM应用软件自动更新模型信息，再次进行第四阶段运算：K4＝ρt×Vt+ρc×Vc+ρq×Vq+∑λi×qsik×Sit+Gp+Tuk2ρw×Vw，直至K4≥[Kw]，则终止计算，输出计算结果，储存模型抗浮方案；若工程师不采纳三维BIM应用软件提示的建议调整方案，则进行人工交互调整抗拔桩布置方案，重复步骤S54，直到K4≥[Kw]，终止计算，输出计算结果，储存模型抗浮方案。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 佛山轨道交通设计研究院有限公司 基于三维模型的地铁车站结构抗浮验算及设计方法、设备