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龙图腾网获悉华南理工大学申请的专利一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114936403B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210582992.8，技术领域涉及：G06F30/13；该发明授权一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统是由周建春;黄航;宋晓凯;黄浩志;左仝;曹耀文;郭贵川;陈颖设计研发完成，并于2022-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统，包括BIM模块、物联网模块、数据处理模块和施工模拟模块，以BIM模块、数据处理模块和施工模拟模块为基础建立大跨度钢桥施工的数字孪生体，然后基于物联网模块把数字孪生体部分和物理实体部分实现数据交互，建立大跨度装配式钢桥建造数字孪生系统，通过物联网技术实现的数据交互可以实时反映预制构件在运输以及安装等状态下的内力状况和物理特征，就可实现智能化大跨度钢桥的建造过程，比如构件检查，施工模拟及预测等。

本发明授权一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统在权利要求书中公布了：1.一种大跨度装配式钢桥智能建造的数字孪生系统，其特征是：包括物理实体部分与数字孪生体部分，其中数字孪生体部分包括物联网模块、BIM模块、数据处理模块和施工模拟模块；所述物理实体部分与数字孪生体部分之间采用物联网模块进行数据交互； 所述物理实体部分包括运输过程中的实体装配式构件、装配式施工建造过程以及运输过程中的装配式构件、施工现场的构件、施工现场的外部环境条件；所述运输过程中的装配式构件包括运输过程中易发生损坏和内力变化的构件；所述施工现场的构件包括支撑件、桥端构件和相关架设装备； 所述数字孪生体部分是对物理实体部分的实时数字化映射，即模拟实际的施工过程以及分析施工时钢桥构件或装配式钢桥整体的内力情况； 所述物联网模块包括信息感知层、网络传递层以及信息应用层；信息感知层将采集到的数据通过网络传递层传输至信息应用层，所述信息应用层将接收到的信息传输在数据处理模块进行处理； 所述BIM模块对物理实体构件进行信息化模拟，以此作为数字孪生体的信息基础； 所述数据处理模块是对数据进行分类整理过后，采用有限元软件并运用采集的数据以及建立的BIM对运输过程和施工过程中的构件分析或者对已建造钢桥部分以及整体进行分析； 所述施工模拟模块采用模拟大跨度装配式钢桥的施工建造过程，以反映施工现场；施工模拟模块采用Navisworks或3dsmax软件对大跨度钢桥的施工过程进行3D模拟，动态直观地展示其施工的过程，同时还模拟预想的施工状况以指导施工现场的进行施工，减少施工错误的发生； 所述数字孪生系统的建立方法，包括以下步骤： 首先对物理实体部分建立相应的数字孪生体，所述数字孪生体的建立方法包括以下步骤： 步骤一、建立大跨度装配式钢桥建筑信息模型BIM； 根据施工图纸，对本桥运输过程中的构件以及现场施工的构件按照构件种类以及构建信息建立BIM，其中构建信息是指构件位置、泊松比、弹性模量，命名方式采取单位工程+位置+节段+构建类别+细部单元划分； 步骤二、建立数据处理模块，包括信息处理与结合有限元软件进行分析； 信息处理是对所采集的信息进行轻量化，合理收集和使用有效数据，采取人工对数据进行筛选；其中，有效数据包括对桥梁建造有影响的温度信息和风速信息，以及运输和装配时构件的受力信息； 在运输过程中，借助物联网技术测得装配式梁的受力数据，使用步骤一建立的BIM实现在有限元软件ANSYS中的分析，实时反映构件内部的内力状况； 步骤三、建立施工模拟模块，3D化反映建造过程； 除了对内力状况的模拟以外，采用施工模拟软件实现施工过程的3D模拟展示，内外结合以达到真实模拟施工，施工模拟软件导入建立的BIM模型，并且分步展示施工步骤，以直观的展示施工的外部情况，并展示预设的施工情景； 步骤四、前面三个步骤建立的模块结合交互而形成数字孪生体； 当步骤二实现了内力部分的实时模拟，步骤三实现了外部施工模拟，结合使用就能模拟当下的施工工况，形成对物理实体的数字映射，建立数字孪生体； 在数字孪生体建立完毕之后，需要借助物联网技术来连接实体部分与数字孪生体部分； 采用数字孪生体的建立方法建立构件运输过程中的数字孪生体，依靠物联网技术不断获取在运输过程中梁的自重作用于车对梁的支撑点的压力，结合所述的数字孪生体主要对运输过程中梁的内力进行分析得出运输过程中是否可能出现梁支撑点处损坏，达到运输过程中构件检查的作用； 在完成数字孪生系统建立后施工之前，以可能出现的温度和风速为环境条件，对吊装的钢梁采用数字孪生系统对内力情况和外部施工进行模拟，判断钢梁吊装时内力的变化并指导吊装时的标高所需要的细微偏移，以提高施工的准确性和安全性。

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