天津117大厦项目BIM技术研究和应用
天津117大厦项目机电施工关键技术-中国安装协会超高层机电工程技术交流会
2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 管道材质选择及壁厚的计算
在《火力发电厂汽水管道设计技术规定》（DL/T 5054-1996）中查得 ，20号碳素钢在20℃时许用应力[σ]t=131MPa ，Q235碳素钢在20℃时 许用应力[σ]t=124MPa 。依据公式：
第十一页，共50页。
第二十三页，共50页。
2、超高层电梯活塞效应的防治
❖ 取消井道隔墙，提高井道与轿厢的比值——占空比。
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2、超高层电梯活塞效应的防治
在井道上下端增设 泄压孔。
由于温度的不同而产 生空气的密度及压力梯 度最终导致产生气流在
井道及建筑中垂直流动-
烟囱效应
室外 建筑 气流
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❖管道支架的设计
❖ 传统空调水系统管道固定支架
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2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
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2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
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2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
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2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 管道补偿及连接
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2、中承压管道设计及施工-施工关键要素
❖ 空调水系统管道固定支架设置
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2
超高层电梯活塞效应防治
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2、超高层电梯活塞效应的防治
❖ 电梯总共255部，其中垂直电梯147部，自动扶梯108部，垂直电梯最快速度 ❖ 为12m/s（约43km/h），最大载重量为4.2吨，是全球最大电梯单笔合同。
第二十六页，共50页。
中国BIM运用经典案例集锦
近年来，全国各地涌现出了多座运用BIM打造的地标性建筑，现将其中几个极具特色的代表简单介绍如下：BIM应用于国家会展中心国家会展中心室内展览面积40万平方米，室外展览面积10万平方米，整个综合体的建筑面积达到147万平方米，是世界上最大综合体项目，首次实现大面积展厅“无柱化”办展效果。
总承包项目部引入BIM技术，为工程主体结构进行建模，然后把各专业建好的模型与总包建好的主体结构模型进行合模，有效地修正模型，解决施工矛盾，消除隐患，避免了返工、修整。
BIM应用于亚洲最大生活垃圾发电厂老港再生能源利用中心是目前为止在亚洲地区的生活垃圾发电厂里最大的项目，应用BIM技术使其在设计过程中节约了9个月时间，并且通过对模型的深化设计，节约成本数百万，实现了节能减排、绿色环保的成效，响应了国家号召，真正实现了老港再生能源利用中心的存在价值。
BIM应用于广州周大福金融中心(东塔)广州周大福金融中心(东塔)位于广州天河区珠江新城CBD中心地段，占地面积2.6万m2，建筑总面积50.77万m2，建筑总高度530m，共116层。
通过MagiCAD、GBIMS施工管理系统等BIM产品应用取得良好成效，实现技术创新和管理提升。
建成后的广州东塔和广州西塔将构成广州新中轴线。
BIM应用于天津117大厦位于天津滨海高新技术产业开发区的天津117大厦结构高度达596.5米，通过GBIMS施工管理系统应用(GBIMS广联达目前针对特殊的大型项目定制开发的BIM项目管理系统)，打造天津117项目BIM数据中心与协同应用平台，实现全专业模型信息及业务信息集成，多部门多岗位协同应用，为项目精细化管理提供支撑。
创造了11项中国之最，并运用BIM技术实现了成本节约、管理提升、标准建设。
BIM应用于苏州中南中心苏州中南中心建筑高度为729米，应用BIM技术解决项目要求高、设计施工技术难度大、协作方众多、工期长、管理复杂等诸多挑战。
该项目的业主谈到：“这个项目建成后将成为苏州城市的新名片，为保证项目的顺利进行，我们不得不从设计、施工到竣工全方面应用BIM技术!” 为保障跨组织、跨专业的超高层BIM协同作业顺利进行，业主方选择了与广联云合作，共同搭建“在专业顾问指导下的多参与方的BIM组织管理”协同平台。
超高层项目BIM技术研究和应用
1、BIM实施策划体系
1）管理目标
实现以下五大管理目标： 提高深化设计的质量和效率； 提高总承包进度计划的管理能力； 提高现场施工方案的合理性与科学性； 提高分包协调管理能力和信息沟通效率； 提高商务合约管理可靠性。
1、BIM实施策划体系
2）应用范围
BIM在建筑全生命周期中的应用
住宅区(1期) 马球会所
中央商务区 CBD
住宅区(2期)
马球场
马房及训练场
项目概况
CBD一期（117大厦项目）概况
总建筑面积：84.7万平方米 方米 总用钢量：27.9万吨 混凝土用量：61万立
117主塔楼：高度597米，为中国结构第一高楼。
中央商务区 CBD
CBD一期
项目概况
天津117大厦结构概况
BIM模型维护 场地分析 建筑策划
规划
设计
施工
运营
方案论证 参数化设计 性能化分析 工程量统计 协同设计 可视化设计 管线综合 数字化建造 4D施工模拟 5D施工模拟 物料跟踪 施工现场配合 竣工模型交付 维护计划 资产管理 空间管理 建筑系统分析 灾害应急模拟 建筑改造
表示在117大厦项目中的应用
117主塔楼结构形式为巨 型框架-核心筒-巨型斜撑 结构； 总部办公楼为框架-剪力 墙结构（H形钢骨混凝土 柱）。 塔楼首层建筑平面尺寸约 65m×65m，4200㎡，以 0.88°渐变至顶层时平面 尺寸约45m×45m， 2100 ㎡ 。
总部办公楼 117塔楼
地下室
合同模式
合约 界面
PC (采购+建造)模式总承包
各专业设计信息 设计模型信息 «IFC格式文件» 设计模型信息 «IFC格式文件» «IFC格式文件»
天津117大厦工程介绍
需要截取视频起止时间1:48——39:301:48京畿南望，紫气东来。
在中国经济增长的第三级天津宝地，高银天下，巍峨耸立，傲视群雄，成就富国神话。
工程概况：天津高新区和服务外贸基地综合陪同区，中央商务区一期工程由117层的117塔楼，37层的总部办公楼，23层的商业廊及两层的精品商业廊。
该工程总建筑面积84.7万平方米，其中地上部分49.7万平方米。
117塔楼总高度597，结构高度596.2米，是中国结构第一高，为钢筋混凝土核心筒加矩形框架的结构体系。
大楼首层65米乘65米，4200平方米，向上以0.88度的角度逐层缩小。
顶层46米乘46米，2100平方米，是一幢集甲级办公、六星级酒店、旅游观光、精品商业为一体的特大型超高层摩天大楼。
117大厦擎天巨钻，至尊闪耀。
工程特点与施工关键控制点：在中国所有的摩天大楼中，117大厦塔楼结构最高，体量最大，工期最紧，由此带来的施工关键控制点有——1. 确保塔楼工期节点是第一要务，对施工组织安排提出的难度最大。
2. 垂直运输是117塔楼施工的大动脉，塔吊、施工电梯的投入和合理安排是大动脉的保障。
3. 全力以赴确保32层以下提前运营，科学组织将运营与施工的影响降到最低。
4. 厚钢板剪力墙、大吨位矩形柱制作加工与吊装焊接，复杂钢筋的穿插与避让，高强混凝土超高泵送等施工难题需逐项攻克。
5. 深化设计总包协调管理是快速顺畅施工的保障。
垂直运输与总平面布置：裙楼和商业房利用第5标段已安装的8台塔吊进行上部结构施工，总部办公楼利用第5标段已安装的两台SCT293塔吊进行上部结构施工，117塔楼核心筒1-4夹层结构利用已安装ZSL270塔吊进行施工，然后在核心筒巨形柱外侧共安装6台大型动力塔吊，其中两台ZSL2700塔吊负责巨形柱，转换桁架，巨形斜撑大型机械设备等重型器械的吊装，两台ZSL1250塔吊和两台zsL380塔吊负责型钢梁，压型钢板幕墙板块等次构件的吊装，6台动力塔吊随核心筒巨形柱施工交替爬升，塔楼外框106层施工完成后用ZSL1250塔吊拆除ZSL2700塔吊，并用ZSL1250塔吊补装结构间后。
138-张宏、田春雨等-天津117大厦振动台试验研究
天津高银117大厦模型振动台试验研究张宏，田春雨，肖从真曹进哲郝伟李建赢（中国建筑科学研究院,北京，100013）提要：天津高银117 大厦地上共117 层，建筑高度597m，塔楼结构由钢筋混凝土核心筒，带有巨型支撑、巨型框架构成的周边结构，构成了多重抗侧力体系。
为确认结构在地震作用下的安全性，对地上塔楼结构进行了模拟地震振动台试验。
试验模型比例为1：40，主要采用微粒混凝土及黄铜制作。
试验结果表明，结构可以满足规范的抗震设防要求，基本达到了设计要求的抗震性能目标，试验结果与原型结构的计算结果基本符合。
在试验及分析结果基础上，对结构设计提出了改进意见与措施，进一步保证了结构的抗震安全性。
试验为国内外类似的超高层建筑的结构抗震设计提供了参考。
关键词：超高层结构；振动台试验；抗震设计；天津高银117大厦1工程概况天津高银 117 大厦是一幢以甲级写字楼为主，并且附有六星级豪华商务酒店及相关设施的大型超高层建筑，总建筑面积约 37 万平方米。
塔楼高 597 米，大大超过中国高层建筑设计规范限值，为超 B级高度的建筑。
塔楼地面以上 117 层，地面以下 3 层。
结构平面布局呈正方形，其尺寸沿竖向逐渐内收，办公层平面边长由65 米逐渐收进至 50 米，酒店则由 50 米收进至 45 米。
结构平面长宽比为 1：1，钢筋混凝土核心筒位于结构正中，整体结构布置规则、对称，无凹进。
本工程塔楼采用了多重结构抗侧力体系，该体系由钢筋混凝土核心筒、带有巨型支撑的巨型框架构成多道设防的结构体系，提供必要的侧向刚度，共同抵抗水平地震及风荷载。
其中，巨型支撑筒和核心筒占主要作用。
塔楼结构存在高度超限、加强层等超限内容，且抗震设防类别为乙类，为了确保塔楼结构在地震作用下满足规范要求，了解其结构特性和地震效应，对地上塔楼结构进行模拟地震振动台试验。
图1 建筑效果图图2 计算模型图3 振动台试验模型2模型设计2．1模型材料试验选择弹性模量及强度均较适合的材料来制作模型。
天津高银117大厦巨型支撑设计与思考_包联进
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｔｈｉｎｋｉｎｇ ｏｆ Ｍｅｇａ Ｂｒａｃｅ ｉｎ Ｔｉａｎｊｉｎ １１７Ｔｏｗｅｒ
第１６卷 第２期 ２０１４年４月
建 筑 钢 结 构 进 展 Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｓｔｅｅｌ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ
Ｖｏｌ．１６ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．２０１４
天津高银１１７大厦巨型支撑设计与思考
包联进，汪大绥，周建龙，陈建兴，童 骏，陆道渊
（华东建筑设计研究院有限公司 ，上海 ２００００２）
３．２ 巨 型 支 撑 特 殊 布 置
在已建成的 超 高 层 建 筑 中 ，跨 层 布 置 的 巨 型 支 撑 一 般与承重结构 呈 一 体 化 布 置 ，即 支 撑 与 周 边 外 框 架 布 置 在一个平面内，节点处支撑与 梁、柱 的 变 形 和 内 力 传 递 彼 此协调，如芝加哥希 尔 斯 大 厦 、香 港 中 国 银 行 （图 ５）。 巨 型支撑由于外 框 架 在 连 接 节 点 的 连 续 约 束 ，其 自 由 长 度 与常规单层单 跨 布 置 支 撑 基 本 相 近 ，加 之 巨 型 支 撑 截 面 回转半径较大，长细比较小，在 受 压 时 一 般 不 会 产 生 屈 曲 现象。
２个楼层有一个可靠的约束。 塔楼１区立面采用人字支 撑（图 ６），支 撑 跨 越 地 下 １
４ ４
建筑钢结构进展
第 １６卷
在目前仍然是 优 先 和 广 泛 采 用 的 。 然 而，跨 越 多 层 及 多 跨的 巨 型 斜 撑 越 来 越 多 被 采 用 。 ［２］ 这 种 支 撑 的 设 置 形 式 使梁、柱结构系 统 在 抵 抗 重 力 荷 载 和 水 平 荷 载 时 受 力 更 协调，增强了外框结构的抗侧 力 刚 度 ，促 进 了 超 高 层 建 筑 和结构的进步，为超高层建筑 创 造 出 更 有 效 的 结 构 形 式 ， 明显地 拓 宽 了 传 统 斜 支 撑 的 概 念 ，也 带 来 了 新 的 技 术 挑战。
天津117大厦介绍片
监测点
试块边界
6500
x
监测点标记
6500
监测点标记
监测点标记
监测点标记
应变计实物图
A1(0,1) (Fra bibliotek,X)试块应变计监测点平面布置图
F1(25,26,27)
(X,Y,Z)
A2
(2,3,4) (X,Z,Y)
A3
(7,8) (X,Z)
Φ 48×3.5钢管
Φ 48×3.5钢管 (Z,Y,X) C(15,16,17) B(18,19,20) (X,Z,Y)
2016年全部施工完毕，
投入使用
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
目录
一、工程概况 二、计划安排与形象进度 三、基坑施工情况 四、超高层施工
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
C+D区基坑东西剖面图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
C+D区基坑南北剖面图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
华夏之巅
传世经典
F点应变计竖向布置图
华夏之巅
传世经典
世纪工程
不留遗憾
(2) 混凝土应力应变监测
5
5
4
4
4
劈裂抗拉强度
3
劈裂抗拉强度
3
劈裂抗拉强
3
应力(MPa)
应力(MPa)
应力(MPa)
2
2
2
1
1
1
0
0
0
0 5 10 15 20 25 30
-1
各监测点
0
10
20
3.天津117大厦项目BIM技术研究和应用
计划管理 生产管理 图档管理 合约管理 …
1、BIM实施策划体系
1）管理目标
实现以下五大管理目标： 提高深化设计的质量和效率； 提高总承包进度计划的管理能力； 提高现场施工方案的合理性与科学性； 提高分包协调管理能力和信息沟通效率； 提高商务合约管理可靠性。
1、BIM实施策划体系
-
应用 10、项目综合统计及报表: 关系数据方式
工程BIM 信息
«IFC格式文件»
«<软件平台待定>» 设计模型的整合与应用
- 1、设计模型整合及维护 - 2、综合设计碰撞:
数据集成 设计模型信息
«IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
总
承
BIM信息化工作小组
包
管
理
层
BIM工作组组长 BIM工作组副组长
BIM工作组副组长
土 建 BIM 工 程 师
钢 结 构 BIM 工 程 师
机 电 BIM 工 程 师
幕 墙 BIM 工 程 师
装 饰 BIM 工 程 师
综 合 BIM 工 程 师
BIM BIM
系
系 BIM
统
统
资
数
开
料
据
发
管
管
维
理
理
护
- 1、项目模型的合并与分拆
- 2、模型版本与变更管理
-
综合 3、设计信息浏览: 3D方式
4、施工设计信息浏览: 3D方式 5、进度计划及状态浏览: 4D方式 6、资源需求计划及耗用浏览: 基于3D模型
- 7、工程资料信息浏览: 基于3D模型
天津高银117大厦巨型支撑框架_核心筒结构模型振动台试验研究_张宏
物理量 长度
弹性模量 频率
模型相似关系（ 模型 /原型）
相似关系 1 /40 1 /3. 0 10. 20
物理量 质量密度
时间 加速度
表2
相似关系 5. 128 0. 098 1 2. 6
2. 3 模型设计及简化 塔楼结构嵌固部位为地下 1 层的夹层，试验模
型中包含地下 1 层，竖向构件嵌固于模型底板上，地 上部分包括塔楼及与塔楼相连的裙房。
第 45 卷 第 22 期 2015 年 11 月下
建筑结构 Building Structure
Vol． 45 No． 22 Nov． 2015
天津高银 117 大厦巨型支撑框架-核心筒结构模型 振动台试验研究*
张 宏， 田春雨， 肖从真， 曹进哲， 郝 伟， 李建辉
（ 中国建筑科学研究院，北京 100013）
7 1. 52 1. 51 0. 00 0. 00 0. 00 8. 07 0. 00 0. 00
8 1. 45 1. 45 0. 00 0. 00 0. 00 0. 00 7. 69 0. 00
图 6 原型与模型计算结果误差比较
铜板焊接而成。每层先安装钢构件（ 但钢柱是若干 层一次安 装 的） ，绑 扎 竖 向 构 件 钢 筋，浇 筑 竖 向 构 件，然后施工水平构件。模板采用聚苯材料。 3 试验装置及工况
1 工程概况 天津高 银 117 大 厦 是 一 幢 以 甲 级 写 字 楼 为
主，并且附有 六 星 级 豪 华 商 务 酒 店 及 相 关 设 施 的 大型超高层建筑，总建筑面积约 37 万 m2 。塔楼结 构高度 597m，大大 超 过 我 国《高 层 建 筑 混 凝 土 结 构技术规程》（ JGJ 3—2010 ） ［1］限 值，为 超 B 级 高 度的建筑。塔楼地面以上 117 层，地面以下 3 层。 结 构 平 面 布 局 呈 正 方 形 ，其 尺 寸 沿 竖 向 逐 渐 内 收 ， 办公层平面边长由 65m 逐渐 收 进 至 50m，酒 店 则 由 50m 收进 至 45m。结 构 平 面 长 宽 比 为 1 ∶ 1，钢 筋混凝土核 心 筒 位 于 结 构 正 中，整 体 结 构 布 置 规 则、对称，无凹进。
天津某大厦工程建筑新技术应用情况
天津***大厦工程建筑新技术应用情况一、工程概况***大厦工程坐落于天津市河西区繁华的金融街一***路与***道交汇处。
总建筑面积60178平方米。
基础为轻型箱基，主体为框架剪力墙结构，柱网尺寸为 9m×9m。
地下2层，地上29层。
建筑物总高113米。
该工程采用的轻型箱基,底板厚为700mm,箱基墙体的钢筋采用大直径的钢筋焊接网片，主体采用钢与砼组合楼盖，楼板厚为70mm。
***大厦是天津市***总公司投资兴建的，建成后为市政协和开发区的办公地点，兼营文体、金融、写字间、餐饮等多功能综合楼，由******建筑设计有限公司设计，***总承建，于1995年9月1 日破土动工，1997年6月30日竣工。
二、应用新技术情况1、粗直径钢筋连接技术在***大厦工程中，粗直径钢筋用量很大，基础结构Φ32的水平筋采用套管挤压连接技术，共计603头。
φ18以上的竖向钢筋采用电渣压力焊技术，共计51150头。
与搭接绑扎相比，节约钢材196t。
节约金额25.6万元。
（1）水平钢筋套管挤压基础Φ32的钢筋，由于直径过大，为确保工程质量，采用套管挤压机械连接技术。
套管挤压连接是钢筋机械连接的一种新工艺，将两根待接钢筋插人套筒内。
采用侧压式连接机由径向挤压连接套筒，使套筒产生塑性变形而箍紧钢筋，由此产生抗剪力来传递应力荷载，第一次先在施工现场将一根钢筋与套筒压接半个接头，然后在作业面再连接另外半个接头。
连接时挤压至规定的压力后，要持荷2秒钟，钢筋入套筒时，按定位标记到位，允许偏差为十3．0mm，挤压作业时应保证钢筋和套筒在一轴线上。
（2）电渣压力焊技术工程中所有Φ18以上的竖向钢筋均采用电渣压力焊接头技术, 施工中必须保证钢筋同心，电压控制在25-35伏之间，维持电弧稳定燃烧，顶压应保持20秒，焊包均匀，无裂缝、气孔、夹渣，钢筋表面无烧伤，咬肉等缺陷。
2、大直径钢筋网片的应用***大厦轻型箱基中基础梁的受力钢筋和箍筋采用φ14－φ18的钢筋网片，受力筋和箍筋焊在一起，形成一张网片，4－5片网片组装在一起，形成梁的钢筋骨架。
天津高银117大厦结构体系设计研究
第42卷第3期2012年3月建筑结构Building Structure Vol．42No．3Mar．2012天津高银117大厦结构体系设计研究刘鹏，殷超，李旭宇，刘光磊，黄晓芸，何伟明，李志铨（奥雅纳工程顾问，北京100020）［摘要］天津高银117大厦建筑高度597m ，共117层，是中国在建的屋顶高度最高的建筑物，结构高宽比达到约9.5，均大大超过现行规范限值。
为满足结构抗震与抗风的技术要求，结构采用含有巨型组合柱、巨型支撑及转换桁架组成的外框架以及含有组合钢板剪力墙的钢筋混凝土核心筒形成的巨型框架钢-混凝土混合结构体系。
塔楼的结构高度、高宽比、巨型柱截面尺寸等均创造了中国现有建筑物的工程记录。
结合新抗震规范的部分要求，作为在高震区设计建造的超高层建筑，在反应谱选取、整体刚度控制、材料与构件选型、性能化设计、巨型柱设计、防倒塌及稳健性分析、弹塑性动力时程分析等方面均体现了许多新的特点和设计要求。
［关键词］天津117大厦；超高层；巨型框架；高震区；巨型柱；组合钢板剪力墙中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：1002-848X （2012）03-0001-09Structural system design and study of Tianjin Goldin 117mega towerLiu Peng ，Yin Chao ，Kevin Lee ，Liu Guanglei ，Huang Xiaoyun ，Goman Ho ，Alexis Lee（Arup ，Beijing 100020，China ）Abstract ：Tianjin Goldin 117mega tower has an architectural height of 597m with total 117storeies and the coronation of having the highest roof among all the buildings under construction in China．Structural height-width ratio is approximately 9.5，exceeding the existing regulation codes significantly．In order to satisfy the earthquake and wind-resistingrequirements ，a structure consisting of a perimeter frame （including mega composite column ，mega brace and transfer trusses ）and reinforced concrete core containing composite steel plate wall was adopted to form a mega frame steel concrete composite structural system．The tower keeps the records for structural height ，height-width ratio and mega-column sectional dimensions among current Chinese engineering projects．Complemented by some of the new requirements in the latest Chinese building seismic design codes ，design of the super high-rise building in high-intensity seismic area exhibits a number of new features and solutions to professional requirements in response spectrum selection ，overall stiffness control ，material and component type selection ，seismic performance based design ，mega-column design ，anti-collapse and stability analysis as well as elastic-plastic time-history analysis．Keywords ：Tianjin Goldin 117mega tower ；super high-rise building ；mega frame ；high intensity seismic zone ；mega column ；composite steel plate wall作者简介：刘鹏，博士，副总工程师，Email ：peng．liu@arup．com。
GBC案例_天津117项目-应用总结
工程BIM 信息 «IFC格式文件»
« 专业进度计划软件» 进度计划管理 1 、进度计划编排、展示: -
« 专业三维可视化软件» 可视化应用 1 、三维动画渲染、演示: 2 、进度及工艺模拟演示: 3 、吊安装工序模拟: -
« 其他专业软件» 其 他 BIM 专 业 应 用 1 、……BIM 专业应用:
为了更好地付诸于项目应用，我们采用了分层、分专业的模型绘制 原则，将建筑模型与结构模型分开绘制，最后整合为一体。
2、 BIM实施专项应用体系
1）多专业模型构建
机 电 专 业
机电专业模型采用MagiCAD软件平台构建。 MagiCAD软件通过导出 IFC能够向Revit模型完整过渡，便于与BIM平台的对接。模型的查看、 调整、修改主要通过MagiCAD软件完成。
在三维BIM模型 中可清晰看到钢 梁与风管发生了 碰撞
在结构平面图上， 很难发现钢结构 梁TGL9与机电 管线有碰撞
2、 BIM实施专项应用体系
4）三维深化设计——碰撞检查报告
Revit模型
机电管 线管底 标高不 符合要 求
Naviswor k模型
碰撞报告模 型文件
碰 撞 报 告
修改后的 施工图
现场施工
硬件
大型图形工作 站
CPU 显卡 内存 硬盘 CPU 移动图形工作 站 显卡 内存 硬盘
2、BIM专项应用体系
应用目标 应用范围 实施标准 组织架构 软硬件配置 …
策划体系
专项应用 体系
综合应用 体系
计划管理 生产管理 图档管理 合约管理 …
模型创建 碰撞检查 优化设计 预制加工 施工协调 三维算量 …
基于BIM模型辅助进行深化设计，提供了精准的信息参考及统一的 可视化环境，可有效促进团队对细节位置进行沟通。
117钢结构综合施工技术
天津高银中央商务区总建筑面积84万平米，由117 主塔楼，靠山楼，商业连廊等众多结构组成。
主塔楼
靠山楼 北侧钻石厅
东西裙楼
R区商业连廊
南侧钻石厅
工程建设地 点
天津市高新区
工程类型
大型超高层建筑
结构形式
巨型框架支撑+劲性钢结构与钢 筋混凝土核心筒结构
建筑高度
主塔楼597m
总层数
主塔楼地下Leabharlann 层，地上117层；巨柱分段拆分
巨型柱水平分段
箱型
箱型
巨柱分段分块示意图
采用拼装胎架和焊缝接口预留等措施保证拼装精度。
地面拼装制作胎架
加设防变形措施
上下节对接预留焊缝
拼装完成
立焊焊接完成 地面将同一节巨柱的7道立焊焊 接完成。立焊需要同时对称焊接。每 道立焊上下两端各留300mm长度焊 缝不焊，方便上下节巨柱对口校正。
总建筑面积 钢结构用量
37万平米 14万吨
巨型柱
转换桁架层
标准楼层钢梁
核心筒
钢板墙
加强层节点
楼板体系
巨型柱及次框架柱
巨型斜撑及带状桁架
楼层水平结构
1 项目概况 2 总体施工情况 3 单层钢板墙施工技术 4 多腔体巨柱施工技术 5 超大尺寸防屈曲支撑施工技术 6 封闭条件下构件吊装技术
高强锚栓施工
节，北侧剪力
墙平面内分8
段，南侧分7
段。
L1~L14效果图
顶模桁架在核心筒正上方，并且桁架纵横交错。对钢板墙和钢 梁的构件吊装影响非常大
顶模平台上部洞口
顶模与核心筒立面
117项目核心筒标准层层高4.32米，则钢板墙分段高度为4.32米；非 标准层高为5.2米，考虑构件长途运输构件分为两个2.6米单元现场组装。 每次顶模顶升前钢板墙必须施工完一个结构层的高度，否则将与钢筋、混 凝土施工步调不一致，造成工程整体的窝工
天津117大厦关键建造技术
靠山楼（37层）：197m
钢筋共13万t，其中117塔楼4万t
117大厦（117层）：597m，37万㎡ 钢结构共15.3万t
靠山楼
117塔楼
中央商务 区CBD
CBD一期
1.1 工程总体概况
会所、餐饮、酒吧 115L-117L
酒店客房 95L-114L
办公（高区2） 64L-92L
办公（中区2） 33L-61L
商业廊
117塔楼
1.2 天津117大厦结构概况
核心筒剪力墙： (1)钢板砼组合结构、 钢 板 L1-L36 、 L114M2-TOP， 最 大 板 厚 70mm ， Q345GJC (2)墙厚0.3-1.4m，
混凝土C60
巨型柱： 四角至结构 顶部，呈六 边菱形，底 部截面45m2
钢梁： 本工程特点为 楼层钢梁较小， 数量多其直接 连接巨柱和核 心筒。
PC (采购+建造)模式总承包
合约 范围
合约 责任
1.4 合同模式与项目组织架构
项目总承包管理业务流程
1.4 合同模式与项目组织架构
深化设计 管理能力
计划 管理能力
合约 管理能力
总承包管理五大核心能力
公共资源 管理能力
招标采购 管理能力
1.4 合同模式与项目组织架构
各专业分包项目部 供应商团队
装修类项目及子项目 对口职能负责人
矩阵的两个方向工作重点： 1、横向子项目小组负责专业的推进； 2、纵向职能部门负责项目总控。
平衡矩阵式组织构架
1.5 工程特点与重难点
1 结构高 天津117大厦受航空管制不超过600m的限制，建筑 总高度597m，核心筒顶标高596.2m。
2 体量大 天津117大厦总建筑面积85万㎡，首层建筑面积 4200 ㎡。砼总量61万m³、总用钢量约27.9万t，其中 钢筋12.9万t。
天津高银117大厦_细长体型的结构解决方案
801Peng Liu Goman HoPeng Liu, Goman Ho, Alexis Lee & Chao Yin Arup3008, 30/F, Jing Guang Centre BeijingChina 100020tel (电话): +86 10 5960 1188 fax (传真): +86 10 5960 1111email (电子邮箱): peng.liu@; goman.ho@; alexis.lee@; chao.yin@ Dr. Peng Liu is an Associate Director at Arup and has substantial experience in tall building and seismic design. He is the specialist of structural optimisation in Arup East Asian region and the structural team leader of the Arup Beijing office.刘鹏博士现为奥雅纳公司的联席董事，他在高层建筑设计和抗震设计上有着丰富的经验。
他是奥雅纳东亚地区结构优化专家，现任奥雅纳北京办公室结构部负责人。
Dr. Goman Ho is a Director at Arup and visitingResearch Fellow at Hong Kong Polytechnic University. He was involved in the 597m tall Goldin Finance Tianjin 117 project.何伟明博士是奥雅纳公司的董事，同时为香港理工大学的客座教授。
并参与了 597米高的天津高银117大楼项目。
Mr. Alexis Lee is a Director at Arup. He has been responsible for delivering total engineering design of mixed-use complex developments, and arena type structures globally.李志铨是奥雅纳公司的董事。
天津高银117大厦超长超大直径锚栓群施工技术
钢板-混凝土组合剪力墙（ 混凝土内包钢板和劲 性钢骨） 、钢管混凝土柱、型钢混凝土柱等由于其优 越的抗震及抗火性能而广泛用于超高层建筑结构 中。我国结构设计中仅在钢管柱或劲性柱中设置
* 中建三局研发课题项目（ CSCEC3B-2011-39） ［作者简介］ 陈 志 刚，副 总 经 理，高 级 工 程 师，E-mail： 380827210 @ qq． com ［收稿日期］ 2014 -09 -10
Abstract： With the wider application of steel plate concrete shear wall，concrete filled steel tubular column and steel reinforced concrete column in super high-rise building，construction issues of super-long and super-large diameter anchor bolts are more prominent when the above members are connected to the foundation raft． Based on the construction practice of super-long and super-large diameter anchor bolts of the giant steel column and steel plate concrete shear wall of Tianjin Gaoyin 117 Building，it is concluded that the effect of the concrete strain on initial stress of anchor bolts is in design range through test analysis． According to the result above，the anchor bolt with sleeve is optimized to the directly-embedded anchor bolt，which increases the quality of the project and reduces the schedule； positioning accuracy and fixation reliability of anchor bolt are assured by means of bracing frame and segmentation lifting of the anchor bolts． Based on the research above，construction of super-long and super-large diameter anchor bolts is got，which consists of technology of locating anchor bolt，technology of hoisting anchor bolt， analysis of the effect of mass concrete strain on initial stress of super-long and super-large diameter anchor bolts． Key words： tall buildings； bolts； initial stress； location； hoists
看地标建筑如何应用BIM？
看一看中建三局在高大上的天津117大厦工程中，对于BIM的实施都有哪些专项应用体系。
一、多专业模型构建土建专业土建专业模型采用欧特克Revit软件平台构建。
为了更好地付诸于项目应用，我们采用了分层、分专业的模型绘制原则，将建筑模型与结构模型分开绘制，最后整合为一体。
机电专业机电专业模型采用MagiCAD软件平台构建。
MagiCAD软件通过导出IFC能够向Revit模型完整过渡，便于与BIM平台的对接。
模型的查看、调整、修改主要通过MagiCAD软件完成。
钢结构专业钢结构专业模型采用Tekla软件平台构建。
Tekla软件通过导出IFC能够向Revit模型完整过渡，便于与BIM平台的对接。
模型的查看、调整、修改主要通过Tekla软件完成。
二、多专业模型整合不同软件平台构建的模型，整合比较困难，117项目各专业使用统一的建模标准，通过软件插件使模型轻量化，解决了这一问题。
从不同软件平台的模型整合来看，准备阶段的策划、统一的实施标准是非常重要的。
三、三维可视化漫游模拟基于BIM模型辅助进行深化设计，提供了精准的信息参考及统一的可视化环境，可有效促进团队对细节位置进行沟通。
四、三维深化设计在施工深化设计的过程中，发现已有施工图纸上不易发现的设计盲点，找出关键点，为现场的准确施工尽早地制定解决方案。
碰撞检查报告通过碰撞检查报告，将深化设计图中所存在的“错、漏、碰、缺”问题提交设计方进行修改，绘制新版施工图。
项目定期组织各专业深化设计会议，讨论BIM模型碰撞检查问题，并提供参考解决方案，会后整理并针对主要碰撞问题出具碰撞检查报告。
各分包单位针对碰撞检查报告所出示的问题进行本专业的BIM设计调整。
支吊架系统应用支吊架系统的应用，大大减少了机电专业深化设计的时间，通过支吊架设计系统，快速设置并自动生成支吊架模型，实现自动分析计算，并出具计算书。
五、预制加工机电专业机电专业，提资二维图纸、三维模型图纸及材料清单，并根据现场组合安装顺序要求，对所有管道和配件进行编号。
商务预算算量及建模
商务预算算量及建模
BIM技术的发展和成熟，给整个建筑业带来一场革命，行业已经普遍认识到BIM将逐步成为建筑业的操作系统，越来越多的作业将在基于BIM的系统上完成。
然而，由于缺乏BIM模型创建标准、BIM 软件之间数据无法交换等问题，使基于BIM的工程量计算成为行业的一大难题。
天津高银117大厦的技术人员，针对上述难题，研究应用通过BIM模型直接进行工程量计算，效果良好。
基于BIM的三维算量，与传统方式的建模算量不同，但又密不可分。
广义上理解，基于BIM的三维算量，就是利用设计院深化设计后的三维模型，直接得到工程量。
如果该方法可行，可节省二次建模的时间，在招标阶段即可显著缩短算量周期，提高工程算量精确度，并可随着BIM模型精细程度变化，随时进行工程量的计算。
然而目前主流的BIM建模软件，如Revit建筑结构系列，受到扣减规则等本地化的制约，直接得到的实体量不能满足国内本地化的算量需求BIM模型进行工程量快速计算方法：将使用Revit创建的BIM 模型，通过接口（插件）的方式导入国内主流算量软件，广联达土建算量GCL中，从而避免二次建模，使传统的算量建模体力劳动转变为基于算量模型规则的模型检查和模型完善（如钢筋模型）等工作。
基于上述方法，使得Revit模型在天津xx117大厦项目工程量计算过程中得到有效应用，并为后续的钢筋翻样、施工指导及施工过程管理提供准确的模型基础。
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总部办公楼 117塔楼
地下室
合同模式
合约 界面
PC (采购+建造)模式总承包
工程BIM 信息 «IFC格式文件»
« 专业进度计划软件» 进度计划管理 1 、进度计划编排、展示:
« 其他专业软件» 其 他 BIM 专 业 应 用 1 、……BIM 专业应用:
-
全专业模型专项应用
« 专用信息交换接口»
说明： 1 、箭线表示数据流方向，其中实箭线表示IFC标准交换格式数据流；虚箭线表示专 用交换格式数据流。 2 、灰色应用框表示本项目中不包括的工作内容，但需要进行整合。 3 、非灰色应用框中的内容必须实现，数据流可根据项目技术要求进行选择实现。
设计模型信息 «IFC格式文件»
设计模型信息 «IFC格式文件»
« 综合管理信息系统» 项目管理 （ 公 司 内 部 应 用 5D） 1 、OA 与管理审批 2 、工程任务分解（3D） 3 、分包管理（部分3D） 4 、生产进度管理（4D） 5 、建筑资源需求管理（3D） 6 、生产质量管理（部分3D） 7 、商务成本管理（5D） 8 、物资供应管理（部分3D）
天津117大厦项目BIM技术研究和应用
中建三局天津117大厦项目部
2015年06月07日
目 录
一、工程概况
二、BIM技术研究和应用
三、BIM实施应用效果总结
项目概况
“天津高新区软件和服务外包基地综合配套区”概况
总规划占地面积约196万㎡，包括中央商务区( CBD) 、住宅区及天津 环亚国际马球会三大板块，分別占地约57.27万㎡、49.46万㎡及 89.88万㎡。 中建三局承接工程总建筑面积340万㎡，合同额200亿元人民币。
软件在成果中最有效的功能
需要改进的地方
1、建模后模型调整较为 麻烦，需断开连接关系 后调整，调整后再连接； 2、剖面图的出图有待完 善，需补充较多信息才 能达到出图要求。
Navisworks
1、良好的兼容性，可承接多软件创建的 模型； 2、强大的渲染和模拟功能，为可视化指 导施工创造了条件。
BIM集成信 息平台
1、风、水、电各系统建模； 2、丰富的BIM机电设备模型库，设备库 用户扩充及备定制； 3、碰撞检测和编辑调整； 4、自动剖切和预留孔洞； 5、良好的兼容性及丰富的数据接口。
1、建模后模型调整较为 麻烦，需断开连接关系 后调整，调整后再连接； 2、剖面图的出图有待完 善，需补充较多信息才 能达到出图要求。
1、BIM实施策划体系
4）实施标准制定
BIM实施导则 BIM系统技术标准 整体实施方案 工作规范 模型构建标准 专项应用标准 交付标准 BIM 工 作 标 准
1、BIM实施策划体系
5）组织架构
117总包项目部BIM信息化管理组织架构图
BIM信息化领导小组 总指挥 BIM领导组组长 BIM领导组副组长 领导组成员
«MagiCAD» 机电专业设计建模与应用
«X -steel» 钢结构专业设计建模与应用
«Revit、CATIA» 幕墙专业设计建模与应用
«Revit» 其他专业设计建模与应用 1 、其他专业模型构建及维护 2 、设计碰撞检查及设计分析 3 、施工方案及工艺辅助 4 、构件加工图纸
-
« 系统待定» 117 总 承 包 管 理 BIM 综 合 应 用 平 台 （ 各 参 与 方 BIM 管 理 应 用 ） 1 、项目模型的合并与分拆 2 、模型版本与变更管理 3 、设计信息浏览: 3D方式 4 、施工设计信息浏览: 3D方式 5 、进度计划及状态浏览: 4D方式 6 、资源需求计划及耗用浏览: 基于3D模型 7 、工程资料信息浏览: 基于3D模型 8 、成本预算及核算信息浏览: 4D方式 9 、项目综合信息查询: 关系数据方式 10 、项目综合统计及报表: 关系数据方式
1、各专业模型集成； 2、模型划分工作面； 3、模型与清单、进度、合同、图纸等属 性的关联； 4、为业主报量和分包报量审核提供模型 数据参考； 5、变更工程量的计算； 6、运维属性录入及运维影响分析。
1、可集成不同格式的模型文件，实现全 专业模型浏览； 2、可分层、分专业、分部位、分切面浏 览模型及相关属性； 1、软件易用性有待改进 3、模型加载速度快、浏览效率高； 2、需考虑同时支持多项 4、可以快速对比计算出变更工程量，减 目模式 少人工分析工作； 5、提供清单工程量、构件工程量和分包 工程量，可以为业主报量、做材料计划和 分包报量审核提供参考数据。 1、进度查看，日报实时更新到进度计划 内，计划执行监控。 2、模型自动计算每期对外报量、对内审 核量，提高工作效率。 1、批量操作的易用性需 3、自动工作项提醒，提醒相关人员及时 要提升 处理自己工作，及关注工作进展。 2、网页格式的大数据量 4、图纸申报、签证变更的时间预警、提 的效率需要提升 醒。 5、合同管理、查询；从合同总台账到各 分台账可快速查看整个项目合同执行情况， 便于发现定位问题；
合约 范围
合约 责任
难点
十一项之最：
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 597米——中国结构第一高楼； 120米——国内房建领域最长桩基； 210吨——国内单根最重防屈曲钢支撑； 84.7万平方米——创摩天大楼建筑面积世界之最； 6.5万方——超高层建筑混凝土底板世界之最； 578米——全球最高通道塔； 594米——单井道运行高度世界之最； 3兆帕——超高层建筑水管压力世界之最； 45平方米——超高层巨型柱截面尺寸世界之最 ；
总 承 包 管 理 层
专家顾问团
领导组成员 BIM工作组组长 BIM工作组副组长 钢 结 构 BIM 工 程 师 钢 结 构 BIM 团 队
领导组成员
领导组成员
BIM信息化工作小组
BIM工作组副组长 BIM 系 统 数 据 管 理 BIM 系 统 开 发 维 护
土 建 BIM 工 程 师
机 电 BIM 工 程 师
10. 564米——全球最高室内游泳池； 11. 579米——全球最高观景平台。
项目进度情况
核心筒：113层，547.9米； 水平结构：外框99层，490.7米；
目 录
一、项目简介
二、 BIM技术研究和应用
三、BIM实施应用效果总结
BIM 应用三大体系介绍
应用目标 应用范围 实施标准 组织架构 软硬件配置 …
Tekla
钢结构构件建模；可添加多种属性；构件 信息多元化零件包含丰富的信息。钢结构 深化设计
1、钢结构构件建模； 2、可添加多种属性，构件信息多元化包 含丰富的信息。
1、模型导出IFC是单向 的； 2、导出IFC信息丢失。
广联达 GCL
1、快速土建算量模型建模； 2、Revit模型导入，实现设计模型复用 3、快速套用做法，通过三维建模计算建 筑工程内土建范围的工程量和相应的做法 工程量； 4、依附装修构件，专业精确的处理粗装 修业务。
1、三维建模操作简单，易上手；内置各 地土建计算规则，无需记忆平法； 2、内置多套数据分析表格，方便过程提 量；内置做法规则自动套取，大幅提高 做法套用的速度； 3、工程量计算准确，效率高。
1、需要扩充零星构件的 范围。
1、BIM实施策划体系
软件 软件在成果中完成的工作
1、完成建筑、结构、钢结构、机电模型 整合； 2、进行全专业碰撞检查； 3、完成专业应用中进度模拟、工艺模拟、 大型设备运输模拟等相关工作。
BIM模型维护 场地分析 建筑策划
规划
设计
施工
运营
方案论证 参数化设计 性能化分析 工程量统计 协同设计 可视化设计 管线综合 数字化建造 4D施工模拟 5D施工模拟 物料跟踪 施工现场配合 竣工模型交付 维护计划 资产管理 空间管理 建筑系统分析 灾害应急模拟 建筑改造
表示在117大厦项目中的应用
各专业设计信息 设计模型信息 «IFC格式文件» 设计模型信息 «IFC格式文件» «IFC格式文件»
工程BIM 信息
«IFC格式文件»
综合 应用
«……» …… ……:
项目状态、工程资料信息 «IFC格式文件»
« 专用信息交换接口»
«IFC格式文件»
工程BIM 信息 «IFC格式文件»
工程BIM 信息 «IFC格式文件»
住宅区(1期) 马球会所
中央商务区 CBD
住宅区(2期)
马球场
马房及训练场
项目概况
CBD一期（117大厦项目）概况
总建筑面积：84.7万平方米 方米 总用钢量：27.9万吨 混凝土用量：61万立
117主塔楼：高度597米，为中国结构第一高楼。
中央商务区 CBD
CBD一期
项目概况
天津117大厦结构概况
综合 应用
工程量信息 « 鲁班或广联达软件» 工程量计算 1 、工程量统计
设计模型信息 «IFC格式文件»
数据集成
设计模型信息 «IFC格式文件» «IFC规 范 格 式 » 117 工 程 总 承 包 BIM 综 合 数 据 平 台 工程BIM 信息 «IFC格式文件» « 专业三维可视化软件» 可视化应用 1 、三维动画渲染、演示: 2 、进度及工艺模拟演示: 3 、吊安装工序模拟:
软件配置
软件名称 Revit Tekla Magicad Navisworks 软件功能 土建模型创建、漫游 钢结构模型创建 机电模型创建 模型整合、碰撞检查、 漫游、进度模拟等
广联达GCL
广联达GGJ 广联达BIM5D 广联达BIM解决方案
土建模型算量
钢筋模型算量 BIM模型整合平台 BIM综合应用平台