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摘要
大型复杂钢结构具有构/部件数量多，焊接、栓接工作量大，施工工序多等特点。传统的预拼装方法成本高、效率低，难以满足大型复杂空间结构的要求。针对该问题，提出基于BIM和三维激光扫描技术的大型复杂钢结构虚拟预拼装方法。以西部(重庆)科学城科学会堂项目为工程背景，对屋面圆管桁架和大跨度楼面桁架智能化施工流程进行研究，提出了技术路线和方法流程。针对工程常见的圆管桁架，提出采用基于随机采样一致性算法、拉普拉斯-滚球混合检测算法的拼接控制点提取方法；针对形状规则的楼面工字钢桁架和牛腿，提出采用有向包围盒法获取拼接控制点；为获取施工质量检测数据，提出采用基于k近邻算法、主成分分析算法和基于区域准则的边缘检测算法完成对接口角点的智能提取。结果表明：将BIM和三维激光扫描技术相结合的技术路线对圆管桁架和工字钢桁架的虚拟预拼装均取得了较准确结果；采用提出方法获取的圆管桁架基准点，配合基准点全排列算法进行粗配准，再通过迭代最近邻算法进行精配准，从而获得较高的配准质量。
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