复杂钢结构构件通常要求在制造厂进行预拼装，以确保构件制造质量。大型构件的预拼装需要占用大量的场地，投入大量的人力、机械设备、辅助材料等，大大增加了工厂制作成本。如何做到既能通过减少工厂内的实体预拼装降低工厂制作成本，又能保证构件的制造质量确保现场施工的顺利进行，已成为钢结构行业亟待得到有效解决的难题。基于三维扫描识别及逆向建模的数字化预拼装技术有效解决了这一难题，填补了国内该项技术的空白。 该成果开发了数字化预拼装系列软件，创建了基于三维扫描识别及逆向建模的数字化预拼装新方法。突破了三维扫描海量的点云数据导致点云处理、逆向建模和数字化预拼装过程中的系列技术瓶颈，攻克了三维扫描点云“雾化”、边界识别困难的难题，形成了先逆向建模再配准的点云逆向建模新模式，创新提出基于结构力学分析的点云变形修正方法，率先实现了三维扫描及逆向建模技术在钢结构数字化预拼装中的应用，推动了钢结构预拼装技术进步。主要创新成果如下： ①.开发了钢结构数字化逆向建模和预拼装软件，创新性的运用三维扫描技术、逆向建模技术及基于优化算法的模拟预拼装技术，实现钢结构三维数字化预拼装。 ②.开发了钢结构数字化检测拼装软件，基于构件三维扫描点云，实现钢结构构件三维数字化检查。 ③.提出了通过辅助标识物提高扫描清晰度的方法，通过增加边界位置点云强度对比，提高点云边界识别能力，解决了三维扫描点云“雾化”，边界识别困难及柔性构件自重变形影响点云精度的难题，奠定了点云在逆向建模及数字化预拼装中得以有效应用的基础。创新运用结构力学方法，计算构件变形并进行点云修正，提高了点云精度。为大跨度钢结构安装完成后的复核提供了技术保障。 ④.提出了基于Tekla模型对比的点云处理技术，增加了点云处理的精度。自主研发了钢结构数字化点云处理软件，提高了点云处理效率。开发了钢结构数字化逆向建模软件，基于已知钢构件特征，提出了“先拟合后配准的方法”， 解决了点云手工处理效率低及钢结构拟合困难的难题，为构件逆向模型的高效创建提供了保障。 ⑤.创造性的提出一种基于带标靶三维扫描的数字化预拼装方法，简化拼装步骤，成倍提高了三维数字化拼装效率，解决了海量点云数据影响效率的难题，为数字化预拼装的推广应用奠定了基础。本项目从我国钢结构行业实际现状和需要出发，在充分借鉴国外先进技术手段的基础上，自主研发的数字化预拼装技术，对于解决在校核检查形式复杂、海量构件制造精度时遇到的难题有着重要意义。该技术在绍兴山水馆、美国JUMBO、南京金鹰等项目上进行了应用，产生了良好的经济效益。 本项目申请了5项发明专利和5项软件著作权登记，形成技术论文2篇。项目成果整体达到国际先进水平，成果的应用可以减少工厂实体预拼装工作量，成倍提高构件检验效率，减少占用场地，降低工期、人员、设备及成本压力，提高钢结构品质，具有极大的应用前景。