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美国JUMBO项目中的BIM应用
在钢结构模块化设计施工过程中进行BIM技术应用，将深化模型导入BIM平台形成基本3D信息模型，包含图纸、预拼装、构件追踪系统等多种功能化信息。通过此平台，实现项目在钢结构设计及施工阶段的全过程模拟及图纸与构件物流的实时监控，为项目节约工期并带来巨大经济效益。
随着世界范围内钢结构设计施工及BlM技术的不断创新，越来越多的大型超高钢构框架被广泛应用于建筑工程中。

超高钢结构：上海金茂大厦

大型钢结构：开普敦绿点球场
传统分片散装方式工效低、能耗高，不适应超高钢构件的安装。随着特大型起重机投入使用，优化大型钢构框架、采用模块化安装是未来钢结构设计施工发展的方向。
大型钢结构模块化中的BIM应用。

美国JUMBO项目概况
项目名称：
美国JUMBO项目
投资建设：
意大利M&G公司
项目位置：
美国德克萨斯州科帕斯克里斯蒂
项目内容：
年产120万t PTA装置、年产100万t PET装置及配套的公用工程和辅助设施
项目目标：
建成后有望成为北美地区最大的石油化工产业园区

庞大的JUMBO项目
“Jumbo”在英文中有“庞然大物”的意思，而从现场照片来看，该项目果然名副其实。
上海宝冶承担任务：
4个筒仓的钢结构设计和加工制作。4个筒仓各自独立，主要采用钢结构框架结构体系，由梁、柱、支撑、楼梯、格栅等组成，钢结构总质量约10000t。
JUMBO项目难点：
（1）石化类项目工艺要求导致项目构件众多、节点设计工作量大。
（2）节点设计及加工制作须采用美国标准。
（3）钢结构须采用模块化安装，以缩短工期和降低造价。
（4）所有模块化设计须在节点设计和加工制作过程中同步完成。
（5）运输过程及现场安装须严格执行美国运输和安装标准。
（6）模块框架空间三维尺寸不能超限，模块质量不能超出起吊限值。
（7）现场模块须满足美国施工安装规范要求，各项安装误差值控制在AISC规范允许范围内。

BIM方案实施策划
TeklaBIM是Tekla公司出品的设计软件，与传统BIM软件相比，不止是以模型为基础的生成图纸工具，还是一个准确、动态的三维环境，可为总承包方、结构工程师、钢结构工程师和混凝土供应商在整个过程中提供模型共享。

通过Tekla Structures进行BIM实施平台建设，确定应用目标、组织体系、工作流程等数据集成平台。
BIM应用目标
确定深化设计、模块化设计、施工过程辅助设计等目标，以此帮助项目管理者对该项目的重难点进行有效管理，从而提高项目管理工作效能。
BIM组织体系
组织具有设计、施工、工程管理、信息工程等专业背景的BIM技术团队，通过各专业相互协调，有效保证模型的专业性和系统性。
BIM工作流程
根据策划成果编制BIM工作流程及BIM基础模型创建流程。

BIM技术在JUMBO的应用
横块化设计
1 图纸会审及BIM模型创建
4个筒仓共有近2000张二维设计图纸。根据需要创建完整的钢结构和部分混凝土三维BIM模型（见下图）。在模型创建过程中识别图纸中的各种问题，增加加固措施等方式提前解决问题，为后续设计、创建钢结构连接节点创造最有利条件。

钢结构与部分混凝土三维BIM模型
2 模块划分
4个筒仓共有构件近20万个，基本没有对称结构，给模块划分工作带来巨大挑战。
利用模型的可视化操作，将需要划分的模块逐一拆解，统计模块数量，并对模块空间尺寸逐一测量。利用BIM模型进行吊装施工方案设计模拟，并在优化方案过程中综合考虑措施工程量。
确定分块模块后，对所有钢结构模块吊装单元进行三维仿真有限元计算分析模拟，确保模块在吊装过程中不发生超限变形。

模块化三维视图

应力比云图

典型整体模块计算

3 连接节点设计
设计模块之间的连接节点及吊装措施节点（见下图），全部采用美标规范进行设计，保证模块化组装的安全性和可操作性。

典型模块可拆卸吊耳节点
4 出图加工
导出钢结构深化设计图、预制加工装配图和构件清单，交付工厂进行加工制作模块，整个过程清晰明了。

横块预拼装
在工厂车间进行全部模块的三维扫描，将扫描数据输入软件，形成点云模型，并处理形成清晰的三维拼装模型，最终将其与BlM模型中对应的模块进行对比，形成误差数据（见下图）。

典型模块数字化拼装
构件物流管理
使用上海宝冶自主研发的钢构件追踪管理平台系统进行管理。
该系统是基于云服务器的概念，可实现多部门协同、信息共享。并通过二维码技术实现钢构件在运输过程及堆场管理中的全程电子追踪管理（见下图）。

现场模块吊装展示
实现效益
JUMBO项目中，基于BIM技术，共完成模型616个，节点详图500张，模块出图600张，加工详图超10万张，方案模拟636个，方案编制636份。
项目管理方面：共形成2.1万份文档管理，600个任务、流程，模型审阅550次。
综合效益方面：节约工期近半年，人力成本降低50％，经济效益节约20％。
BIM技术可以从更多方面辅助加工制作、运输及模块预拼装等工作，对提高工程质量、缩短安装工期、节约人力物力、保护环境等起到了巨大的现实效益。