2025年基于结构仿真分析与三维激光扫描的钢结构数字化预拼装技术3篇.pdf

博观而约取，厚积而薄发。——苏轼

基于结构仿真分析与三维激光扫描的

钢结构数字化预拼装技术3篇

基于结构仿真分析与三维激光扫描的钢结构数字化预拼装技

术1

随着数字化技术的不断发展，建筑工程领域也逐渐引入了数字

化技术。数字化预拼装技术就是其中一个重要的应用。本文将

介绍基于结构仿真分析与三维激光扫描的钢结构数字化预拼装

技术，并从技术原理、特点及应用等方面进行深入探讨。

一、技术原理

数字化预拼装技术是一种将已知结构信息通过计算机模拟、优

化和仿真等方法实现设计方案评估和构造方案可行性预估的技

术。该技术的基本原理是将设计图纸进行三维建模，并进行结

构仿真分析，以确定预装配过程中可能遇到的问题，并在此基

础上进行数字化预拼装。具体而言，钢结构数字化预拼装技术

的实现，主要由以下几个步骤构成：

1.三维激光扫描

首先需要使用三维激光扫描技术，对钢结构进行扫描，将其转

换为数字化的点云数据。通过这种方式，能够实现对整个结构

物的快速、准确的数字化重建。

2.三维建模

长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白

将点云数据转换为三维图像，并进行三维建模。这一步的目的

是为了能够更直观地对结构物进行操作，对其进行切割、加工

等。

3.结构仿真分析

通过结构仿真分析软件对整个钢结构进行模拟分析，确定预计

装配过程中可能遇到的问题及其产生的原因。

4.数字化预拼装

在进行数字化预拼装时，需要在三维建模的基础上，按照实际

的拼装标准进行模拟，即：按照设计图纸上的标准进行模拟装

配。这一步相当于是模拟预装配过程，检测装配场景中可能发

生的问题。

二、技术特点

1.精度高

数字化预拼装技术具有高精度的特点。通过三维激光扫描和三

维建模，能够完整地、真实地表现出钢结构的细节和特征。

2.高效节约

数字化预拼装技术可以在计算机上进行数字化预拼装，避免了

博观而约取，厚积而薄发。——苏轼

传统钢结构预拼装工作的低效及其可能引发的安全问题，同时

也减少了对材料和人力资源的浪费。

3.规范化

数字化预拼装技术不仅能够减少装配现场的施工难度，而且规

范化的预装配过程可以有效地减少错装率，提高安全生产管控

及施工管理的效率。

4.显著降低误差和风险

通过数字化预拼装技术对钢结构进行检验和保证，避免了大量

可能导致后果严重的错误，在建造、测试和运行环节的误差和

风险得到最小化。

三、技术应用

数字化预拼装技术可以广泛应用于钢结构的制造和拼装过程，

特别是对于构造形态复杂、形状规则性较差，施工难度较高的

钢结构。同时，数字化预拼装技术还可以在建筑设计草图中进

行使用，通过预拼装来实现多样化设计。

1.用于制造工艺

数字化预拼装技术在制造工艺中可以预测钢结构在总成时可能

会出现的问题，例如对接缝的错位、缺陷等，据此进行优先改

进和加工优化，从而减少制造过程中的人为误差和工艺浪费以

志不强者智不达，言不信者行不果。——墨翟

及检验次数。

2.用于拼装工序

数字化预拼装技术在拼装工序中使施工完成率更高，减少重新

修补和材料返工的时间和成本，并保证了所有构件的调整与字

节解决方法的准确性，大大提高了钢结构建造的效率和质量。

3.用于大型钢结构项目