项目背景
国家多个部委立项多个科技攻关项目,研发适应钢结构行业需求的三维图形引擎与BIM平台,及钢结构全生命周期的软件、系统,解决行业数字化“卡脖子”问题,助力钢结构行业数字化转型升级。
Support construction
依托工程
NO.1 丰台火车站
工程的总投资概算285.45亿元。站房建筑总面积为39.88万平米,总钢结构用量约20万吨。该站是亚洲最大的铁路交通枢纽,国内首个普速、高速双层车场站型布置的大型现代化铁路车站。
NO.2 日本大阪世界博览会中国馆
日本2025年大阪世界博览会中国馆,是大阪世博会用地面积最大的外国自建馆之一,位置坐落于大阪世博园国际展区的A7地块,地块面积3509平方米。
创新成果
首创自主可控钢结构BIM三维图形引擎及平台BIMBase
项目研究了底层引擎核心的几何算法,提出了多项创新性技术,实现了国内完全自主可控的图形引擎的从无到有。研究并分析了钢结构行业业务特点,搭建了面向行业的BIM应用平台,为钢结构的具体项目应用提供了技术基座。
图1 基于BIMBase平台创建的复杂钢结构项目
研究基于完全自主BIMBase平台的钢结构跨阶段数据贯通技术
针对设计及深化中的具体需求,面向钢结构的多种结构形式,提出了多种创新性技术方案,研发了钢结构的系列设计及深化软件,大幅提升了设计的效率和质量。同时基于自主BIMBase平台实现跨专业、跨阶段数据贯通。
图2 钢结构深化软件可以实现多种钢结构类型的深化,这是一个门刚厂房的深化模型
图3 通过BIM平台提供的数据中心功能,可以实现多源模型的无损转换
基于BIMBase平台钢结构全过程、全参与方、全要素的建筑产业互联网关键技术研究与平台开发
基于自主可控BIMBase平台,打通建筑工业化与智能建造深度融合的关键路径,有效提升了钢结构项目的智能化、协同化和可控化管理,实现资源的高效配置和协同优化。
图4 丰台火车站的钢结构产业互联网应用
推广应用情况
项目研究直接服务于450余项重要钢结构工程的安全服役和延寿增韧,助力了钢结构的提质升级和可持续发展。基于本项目创新成果,成功实现了FRP在工业与民用建筑、大跨桥梁、海洋工程、能源设施、通信设施等领域中钢结构工程的应用突破,取得了显著的社会、经济和环境效益。在本项目的支撑下,FRP以其独特的性能为钢结构赋能,打开了更广阔的应用空间。
产业化应用情况
钢结构设计系列软件(STS,STPJ,STWJ,PKPM-PS,DLPS,DLSS,DetailWorks等)均进行了商品化销售,截止到2024年底企业用户数达到近万家,是国内钢结构设计主要应用软件,项目应用数测算超十万。
基于BIMBase平台,研发的钢结构智慧工厂管理平台、智慧工地管理平台、钢结构全生命周期智慧建造平台、PKPM钢结构智能建造管理平台等钢结构工程全产业链平台与系统,在丰台火车站、日本大阪世界博览会中国馆、广州白云火车站、北京冬奥会滑雪大跳台、深圳国际会展中心等多项重大工程中得到应用,为钢结构项目全生命周期提供系统化、集成化的解决方案。
社会效益
实现了三维图形引擎与BIM平台完全自主可控,可有效保护国内重点钢结构工程项目信息安全,解决“卡脖子”问题。
项目成果提升了钢结构设计效率,钢结构全生命周期管理平台打破项目各阶段信息孤岛,将传统建造的“经验决策”升级为“数据决策”,助力钢结构行业数字化转型升级。
