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  • 《智能建造背景下装配式钢结构住宅发展现状与发展趋势分析》

    作者:马晓健出处:《居舍》2025年第24期,第173-176页主题:智能建造背景下装配式钢结构住宅的发展现状与未来趋势分析原文官方阅读链接:https://wap.cnki.net/touch/web/Journal/Article/JUSH202524049.html摘要:随着智能建造技术的快速发展,建筑行业正经历着从传统建造模式向现代化、智能化建造方式转变的重大变革。装配式钢结构住宅作为一种绿色、高效的建筑形式,展现出巨大的发展潜力。本文旨在探讨智能建造背景下装配式钢结构住宅的发展现状与未来趋势,通过系统分析国内外相关实践,梳理装配式钢结构住宅在技术体系、标准规范、产业链建设等方面的进展情况,识别当前发展中存在的主要问题与挑战,并对智能建造技术驱动下装配式钢结构住宅的发展方向进行展望。一、研究背景与研究出发点随着智能建造技术的快速发展,建筑行业正经历着从传统建造模式向现代化、智能化建造方式转变的重大变革。装配式钢结构住宅作为一种绿色、高效的建筑形式,在这一背景下展现出巨大的发展潜力。该文正是基于这一时代背景,旨在系统探讨智能建造技术驱动下装配式钢结构住宅的发展现状与未来趋势。研究的出发点在于,通过系统分析国内外相关实践,梳理装配式钢结构住宅在技术体系、标准规范、产业链建设等方面的进展情况,识别当前发展中存在的主要问题与挑战,并对未来的发展方向进行展望。二、节点分类与构造方案由于该文为综述性文章,原文并未专门对钢结构节点进行分类或详细论述构造方案。根据可查证的文献线索,论文的核心关注点在于产业层面的宏观分析,而非具体节点的技术分类。不过,装配式钢结构住宅领域的节点研究已有一定积累。例如,有研究围绕隔震节点的施工工艺展开,探讨了节点连接的标准化设计、施工装配的精准控制及新型材料的综合应用;也有研究关注模块化钢结构住宅体系中关键材料的性能与连接技术。这些均可视为该领域节点研究的组成部分。三、提升方案对比分析同样,原文并非对比分析类文献,未对不同提升方案进行比较研究。从摘要来看,该文侧重于现状梳理与趋势展望,属于宏观层面的综述,而非具体技术方案的对比评估。从该领域的整体研究动态来看,装配式钢结构住宅的提升方向主要包括:BIM技术的深度应用、智能建造机器人的介入、新型保温节能围护结构的引入,以及通过标准化设计实现用钢量节约和综合制作成本降低等。四、研究结论与工程应用价值该文的结论与价值主要体现在以下几个方面:发展趋势判断:文章认为,装配式钢结构住宅将朝着智能化、集成化、低碳化方向发展,应用场景将拓展至超低能耗住宅、智慧社区、装配式医院等多元化领域。技术融合展望:随着BIM技术、智能建造机器人及新型围护结构等技术的深度融合,装配式钢结构住宅在提升整体能效的同时,将增强对复杂建筑形态的适应能力。工程应用价值:该文通过系统梳理国内外相关实践,为行业从业者提供了装配式钢结构住宅发展现状的全面认知框架,并为未来的技术研发与工程实践指明了方向。
    2026-8-25
  • 《面向智能建造的钢桁架吊装施工工艺优化研究》

    作者:张洁静出处:《绿色建造与智能建筑》 2025年第10期;国内统一连续出版物号:CN 10-1865/TU;国际标准连续出版物号:ISSN 2097-2253主题:智能建造;钢桁架;吊装施工;工艺优化;BIM;数字仿真链接:知网(CNKI)阅读页:https://read.cnki.net/web/Journal/Article/ZNJZ202510027.html期刊官网目录页:http://gcibmagazine.com/read/1038107933172436992摘要:本研究以温州“天空之眼”人行天桥工程为研究对象,针对大跨度空间异形钢结构吊装施工中存在的精度控制难度大、结构受力复杂、施工环境制约等技术难题,提出了一套基于智能建造的吊装工艺优化策略。研究过程中,通过BIM与数字仿真技术进行施工预控,建立高精度测量与...(注:知网摘要页面显示不全,完整摘要需在知网进一步查看)。一、研究背景与研究出发点随着智能建造技术的快速发展,BIM、数字仿真等信息化手段正逐步融入钢结构施工的各个环节。大跨度空间异形钢结构因其造型优美、跨越能力强,在现代建筑与市政工程中应用日益广泛,但其吊装施工面临着突出的技术挑战。传统的钢桁架吊装施工方法主要存在以下问题:精度控制难度大——异形钢结构构件形式复杂,高空对接精度要求高;结构受力复杂——大跨度空间桁架在吊装过程中的受力状态与设计状态差异显著,需精确把控;施工环境制约——城市核心区施工场地狭小、周边环境复杂,对吊装设备选型与作业空间提出严苛要求。在此背景下,如何借助智能建造手段对传统吊装工艺进行系统优化,成为该研究的核心出发点。二、工程案例与提升方案2.1 工程概况研究以温州“天空之眼”人行天桥工程为研究对象,该工程为大跨度空间异形钢结构。2.2 施工难点结构异形复杂:空间异形钢桁架形态不规则,构件定位与对接难度大精度要求高:大跨度钢结构吊装对安装精度有极高要求施工环境制约:作为城市人行天桥,施工场地和作业时间可能受到周边交通与环境条件限制2.3 优化方案针对上述难题,研究提出了一套基于智能建造的吊装工艺优化策略。具体技术路线包括:BIM精细化建模:建立钢桁架结构的精细化BIM模型,为施工预控提供数据基础数字仿真与虚拟预拼装:将BIM模型与施工进度、组织设计相结合,进行专门的施工方案模拟与虚拟预拼装,提前发现并解决潜在冲突高精度测量与实时监控:建立高精度测量体系,对吊装全过程进行实时监控施工吊装虚拟仿真与方案比选:在钢桁梁吊装前,结合施工现场条件、钢桁梁类型、机械设备吊装能力及安放位置,进行施工吊装虚拟仿真模拟和对比分析信息集成与竣工模型交付:整合施工过程中的信息,形成全面的项目竣工模型,为电子化竣工交付和运维阶段的BIM应用提供数据基础通过上述技术手段的综合应用,实现了从施工预控、方案优化到过程监控、竣工交付的全流程智能建造管理。三、提升方案对比分析对比维度传统吊装施工方案基于智能建造的优化方案施工预控手段依靠经验与二维图纸BIM精细化建模+数字仿真预控方案优化方式现场试错、经验判断施工吊装虚拟仿真模拟与对比分析精度控制人工测量为主,精度有限高精度测量体系+实时监控信息集成度各环节信息孤岛BIM协同平台,全流程信息贯通构件定位高空人工对接虚拟预拼装提前验证,减少高空调整竣工交付纸质图纸+人工整理集成竣工模型,支持电子化交付与运维该优化方案的核心突破在于将BIM与数字仿真技术贯穿施工全过程——从施工前的虚拟预拼装和方案比选,到施工中的高精度测量与实时监控,再到竣工后的信息集成与数字化交付——实现了传统“经验驱动”向“数据驱动”的转变。四、研究结论与工程应用价值4.1 主要结论BIM+数字仿真是智能建造的核心抓手:通过BIM精细化建模与数字仿真技术进行施工预控,可有效解决大跨度空间异形钢结构吊装施工中精度控制难、结构受力复杂等技术难题。虚拟仿真比选提升方案科学性:在吊装前进行施工吊装虚拟仿真模拟和对比分析,可科学指导吊装设备选型与工艺参数确定。全流程信息集成实现闭环管理:从施工预控到过程监控再到竣工交付,BIM信息的全流程贯通实现了智能建造的闭环管理。4.2 工程应用价值为异形钢结构吊装提供范例:以温州“天空之眼”人行天桥为工程载体,为同类大跨度空间异形钢结构的吊装施工提供了基于智能建造的系统性优化方法。推动施工管理数字化转型:该研究展示了BIM与数字仿真技术如何从“辅助工具”升级为“核心手段”,为钢结构施工管理的数字化转型提供了可复制的技术路径。为全生命周期管理奠定基础:通过构建集成了施工管理过程信息的竣工模型,为项目的电子化竣工交付和后续运维阶段的BIM应用提供了坚实的数据基础。
    2026-8-7
  • 《智能建造背景下建筑地产钢结构施工质量控制》

    中文标题:《智能建造背景下建筑地产钢结构施工质量控制》作者:甄圣威发表期刊:《中国建筑金属结构》发表信息:2026年第5期(万方平台于2026年3月15日收录,并于3月31日在线出版)DOI:10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2026.05.037页码:第109-111页(共3页)摘要针对建筑地产钢结构施工中构件精度把控难、焊接质量波动大、安装协同性不足及全过程监管滞后等问题,本文依托智能建造技术优化质量控制体系,以保障结构安全与施工效率。研究以某工程为实践载体,系统探讨了智能建造技术的应用路径,包括通过建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)融合建模优化构件加工与安装方案,利用物联网传感器实时监测焊接温度场、构件应力应变及安装偏差,结合机器视觉与人工智能(AI)算法实现焊接缺陷自动识别,并借助数字孪生平台构建施工全过程质量追溯体系。研究形成的智能建造质量控制体系,为建筑地产钢结构施工提供了可复制的实践参考,有力推动了钢结构施工向精准化、智能化、绿色化方向转型。English AbstractAddressing challenges in building real estate steel structure construction, such as difficulties in component precision control, significant welding quality fluctuations, insufficient installation coordination, and lagging whole-process supervision, this paper employs intelligent construction technologies to optimize the quality control system, ensuring structural safety and construction efficiency. Using a specific project as a practical carrier, the study systematically explores the application pathways of intelligent construction technologies. These include integrating Building Information Modeling (BIM) with Geographic Information System (GIS) to optimize component processing and installation schemes; utilizing IoT sensors for real-time monitoring of welding temperature fields, component stress-strain, and installation deviations; combining machine vision and AI algorithms for automatic identification of welding defects; and leveraging a digital twin platform to establish a quality traceability system throughout the construction process. The intelligent construction quality control system developed in this research provides a replicable practical reference for building real estate steel structure construction, promoting the industry's transformation towards precision, intelligence, and green development.研究背景一、钢结构施工质量控制面临的现实困境随着我国城镇化进程的持续深入和建筑工业化水平的不断提升,钢结构在建筑地产领域得到了日益广泛的应用。钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快等突出优势,已成为现代建筑的重要结构形式之一。然而,钢结构施工的复杂性也对质量控制提出了严峻挑战。在构件加工环节,钢结构构件精度把控难度大——构件尺寸偏差、孔位偏差等问题直接影响现场安装的顺利进行。在焊接施工环节,焊接质量波动大——焊接温度、焊接工艺、操作人员技能等多种因素均可能导致焊缝质量的不稳定,而焊缝质量直接关系到结构的安全性。在安装环节,构件吊装、定位、连接等工序需要多工种、多设备的协同配合,安装协同性不足的问题时有发生。在全过程管理层面,传统的质量控制方式往往依赖人工巡检和事后检验,存在监管滞后的突出问题,难以及时发现和纠正施工过程中的质量问题。上述困境共同构成了钢结构施工质量控制的主要障碍。二、智能建造技术的兴起与赋能潜力近年来,随着新一代信息技术的快速发展,智能建造已成为建筑行业转型升级的重要方向。智能建造通过将BIM、物联网、人工智能、数字孪生等前沿技术与传统建筑施工深度融合,实现了建造过程的数据化、可视化和智能化,为解决钢结构施工质量控制难题提供了全新的技术路径。BIM技术能够实现钢结构构件的精准建模和深化设计,为构件加工和现场安装提供精确的数据支撑。物联网传感器可以实时采集施工过程中的各类数据,实现对焊接温度、构件应力应变、安装偏差等关键参数的动态监测。机器视觉与AI算法能够对焊缝等关键部位进行自动识别和缺陷检测,提高质量检验的效率和准确性。数字孪生技术则能够构建物理实体与虚拟模型之间的实时映射,实现施工全过程的质量追溯和闭环控制。三、研究的必要性与目的尽管智能建造技术在理论上具有巨大的应用潜力,但在建筑地产钢结构施工质量控制领域,如何将上述技术进行有机集成和系统应用,尚缺乏成熟的技术方案和可复制的实践经验。在此背景下,本文依托某工程实践载体,系统探讨智能建造技术在钢结构施工质量控制中的应用路径,旨在构建一套切实可行的智能建造质量控制体系,为行业提供可借鉴的实践参考。研究内容本文的研究内容主要围绕智能建造技术在钢结构施工质量控制中的系统应用展开,具体涵盖以下四个方面:(一)BIM+GIS融合建模与方案优化BIM技术在钢结构工程中的应用已较为广泛,但传统的BIM应用往往局限于单一维度的模型构建。本文提出将建筑信息模型(BIM)与地理信息系统(GIS)进行融合建模,在BIM模型提供的构件级精度信息基础上,叠加GIS系统提供的地理空间信息,使构件加工与安装方案的优化具备了更加全面的数据基础。通过BIM+GIS融合建模,可以在虚拟环境中对钢结构的安装顺序、吊装路径、构件定位等进行精确模拟和优化,提前发现潜在的碰撞和干涉问题,从而有效减少现场返工和调整,提高安装效率和质量。融合建模所形成的三维可视化成果,还可以用于施工方案的交底和培训,帮助施工人员更加直观地理解施工工序和技术要求。(二)物联网传感器实时监测系统在施工过程中,钢结构构件的受力状态和环境条件不断变化,传统的定期检测方式难以捕捉这些动态变化。本文提出利用物联网传感器对施工关键参数进行实时监测,监测内容涵盖焊接温度场、构件应力应变及安装偏差等关键指标。通过将各类传感器部署在构件、焊接节点和吊装设备等关键部位,可以持续采集施工过程中的力学响应和几何数据。这些数据通过无线网络实时传输至管理平台,一旦某一参数超出预设的预警阈值,系统即可自动报警,提醒管理人员及时采取纠正措施。这种实时监测与预警机制,将质量控制从“事后检验”转变为“过程管控”,有效降低了质量问题的发生概率。(三)机器视觉与AI算法的焊接缺陷自动识别焊接是钢结构施工中最关键的工序之一,焊缝质量直接决定了结构的安全性和耐久性。传统的焊缝质量检测主要依赖人工目视检查或无损检测设备,检测效率和覆盖面均有限。本文提出结合机器视觉与人工智能(AI)算法实现焊接缺陷的自动识别。通过工业相机或智能摄像头对焊缝区域进行高清图像采集,利用深度学习等AI算法对图像进行自动分析和处理,可以快速识别焊缝中存在的裂纹、气孔、未熔合、咬边等常见缺陷。相比传统的人工检测方式,机器视觉+AI的检测方案具有检测速度快、识别精度高、可连续作业等优势,能够大幅提高焊缝质量检验的效率和覆盖率。(四)数字孪生平台与全过程质量追溯体系数字孪生是智能建造的重要技术支撑。本文提出借助数字孪生平台构建施工全过程质量追溯体系。通过在虚拟空间中构建与实体施工过程实时映射的数字孪生模型,将BIM模型、物联网监测数据、质量检验记录、施工日志等多源信息进行集成和关联,形成完整的施工质量数据链。在这一体系下,每一个钢构件的加工信息、运输信息、安装信息、焊缝信息、检验信息等均可实现全程追溯。一旦在后续使用阶段发现质量问题,可以通过数字孪生平台快速定位问题发生的环节和原因。同时,全过程的质量数据积累也为后续项目的持续改进提供了宝贵的数据资产。结论通过对智能建造背景下建筑地产钢结构施工质量控制的系统研究,可以得出以下主要结论:(1)智能建造技术为解决钢结构施工质量控制难题提供了有效路径。 针对构件精度把控难、焊接质量波动大、安装协同性不足及全过程监管滞后等现实问题,智能建造技术体系能够从方案优化、实时监测、自动检测和全程追溯等多个维度提供系统性解决方案。(2)BIM+GIS融合建模是优化构件加工与安装方案的有效手段。 通过在传统BIM模型基础上叠加GIS地理空间信息,可以实现更加精准的施工模拟和方案优化,减少现场返工和调整。(3)物联网传感器实时监测系统实现了质量控制的动态化和前置化。 通过实时监测焊接温度场、构件应力应变及安装偏差等关键参数,将质量控制从“事后检验”转变为“过程管控”,有效降低了质量问题的发生概率。(4)机器视觉与AI算法的结合大幅提升了焊缝质量检测的效率和精度。 该方法能够实现焊接缺陷的自动识别,克服了传统人工检测效率低、覆盖面有限等不足。(5)数字孪生平台构建的全过程质量追溯体系为质量管理提供了闭环机制。 通过将多源信息进行集成和关联,实现施工全链条的质量数据追溯,为质量问题的快速定位和持续改进提供了技术保障。(6)研究形成的智能建造质量控制体系具有良好的推广价值。 该体系为建筑地产钢结构施工提供了可复制的实践参考,有助于推动钢结构施工向精准化、智能化、绿色化方向转型。
    2026-3-12