面向信息物理融合的建筑信息模型扩展方法

提出了一种面向信息物理融合的BIM(building information modeling,建筑信息模型)扩展方法,重点从面向信息物理融合的BIM扩展总体框架、BIM信息物理融合实体的定义与构建等方面开展研究,可为高效构造基于BIM的建筑运维动态管控、增强现实人机交互等新型系统提供技术支撑。原型系统构建试验结果表明,该方法开发基于BIM的工程运维系统时具有模块化程度高、易于理解等优点。     

基于ARCGIS与3DMAX的三维虚拟校园模拟——以咸阳师范学院为例

目的以咸阳师范学院为例,建立数字校园系统并实现虚拟展示与数据查询的功能。方法以Arcscene为平台,借助3DMAX2010软件精细建模并生成3ds文件,以点要素方式将三维建筑与GIS平台融合。结果通过校园虚拟景观的模拟(三维建模)、虚拟场景与展示平台的融合(模型的导入)以及属性信息的采集和添加等一系列步骤建立三维虚拟校园系统。结论三维虚拟校园系统不仅可以展示校园景观三维动态、并实现校园建筑属性信息查询与管理。     

虚拟吊装训练系统中柔性吊索建模方法研究

在虚拟吊装训练系统中,为了进行柔性吊索的动态实时模拟,提出了一种基于改进弹簧-质点模型的虚拟吊索建模方法。通过定义非线性弹簧,增强了吊索运动过程中的物理真实性。利用物理跟几何相互融合的方式进行建模,并采用将发生碰撞的吊索质点退回到上一时刻位置的方式,来进行虚拟吊索的快速碰撞处理。利用此方法对虚拟吊装系统中的柔性吊索进行建模仿真,不仅能够满足柔性吊索物理与几何的真实性,还能够达到吊装系统的实时性要求。     

BIM技术在道路与桥梁工程设计中的应用综述

从建筑信息模型（Building Information Modeling,BIM）建模参数化与智能化、地形与地质三维建模关键技术、BIM与有限元分析软件交互关键技术、基于BIM的多专业正向协同设计等方面,对BIM技术在道路与桥梁工程设计中的应用现状进行了综述和分析,研究结果表明：（1）BIM模型参数化建模及智能化需要通过融合设计经验共识和规范设计流程实现;（2）地形、地质模型创建智能化和精细化程度较低,模型融合困难,极需开展相关实现方法研究;（3）BIM模型与有限元分析模型不能精准转换,需要研究BIM与有限元计算模型交互关键技术;（4）实现角色、设计环境和设计资源的深度融合,是开展基于BIM多专业协同设计的发展方向。BIM技术是解决道路与桥梁工程复杂问题的有力支撑,但是仍然不成熟。基于BIM技术进行深度开发,是实现数字化信息表达、数据交互以及项目管理的有效途径。     

CPS中环境信息的建模方法

基于元建模设施和建模技术, 提出一种物理信息融合系统中环境信息的建模方法. 该方法利用层次化的建模思想和领域化的建模方法, 定义了环境信息的元元模型及不同领域中环境信息的元模型, 实现了环境信息的元信息统一和不同领域中展现形式的多样性. 该方法有利于解决物理信息融合系统中由于多维异构性导致的环境信
息描述不统一和环境信息融合交互困难的问题.     

基于BIM的输水工程安全监测信息集成与可视化分析

为了提高长距离输水工程安全监测信息的可视化表达效果,实现海量动态安全监测信息的高效管理,并用以辅助安全分析,提出了基于建筑信息模型(building information modeling,BIM)的输水工程动态安全监测信息集成与网络可视化方法。首先,根据输水工程三维虚拟场景元素构成分析,建立输水工程三维BIM模型;然后,应用关键字段映射的方法建立BIM模型与安全监测信息间的动态耦合;最后,基于WebGL图形加载技术,使用Forge Viewer实现BIM模型的WEB显示。结合天津南水北调工程,开发了相应系统并进行应用,实现了网络环境下工程安全监测动态信息与BIM的可视化集成,为输水工程安全分析提供了支撑平台。     

摇摆钢支撑快速建筑信息模型建模技术及其Revit模块开发

近年来,由于政府引导和行业需求,建筑信息模型(building information modeling, BIM)技术及应用迅猛发展,已取得了良好的社会和经济效益。为了进一步拓展BIM在土木工程新技术中的应用,针对新型摇摆钢支撑,基于Revit平台开发了快速建模功能模块。首先,梳理了Revit软件平台二次开发的基本方式,确定了模块开发所用技术,提出了摇摆钢支撑快速建模功能模块开发的整体架构。随后,利用C#语言作为程序开发基础语言,针对新型摇摆钢支撑的各个部件,分别开发了相应的子模块,并介绍了各自的功能和实现路径,集成了摇摆钢支撑快速建模功能模块。最后,以某小学教学楼抗震加固项目为例,实现了新型摇摆钢支撑的BIM快速建模,从而在既有建筑模型的基础上形成了三维可视、信息共享的建筑模型,为新型摇摆结构加固既有建筑的BIM建模提供了新的方法。研究结果提升了摇摆钢支撑在BIM软件中的建模效率,拓展了BIM在土木工程新技术上的应用。     

基于建筑信息模型的建筑结构施工图设计

为解决目前建筑结构设计所面临的发展瓶颈,将建筑信息模型(BIM)技术引入到建筑结构施工图设计中.首先,研究了面向结构施工图设计的BIM数据需求和描述方法;然后,建立了基于IFC架构的结构施工图设计信息模型,开发了相应的施工图设计原型系统;最后,通过测试算例对提出的基于BIM的结构施工图设计方法进行了应用测试.结果表明:基于BIM的结构施工图设计可以极大地提高结构设计效率和质量,是我国建筑结构设计的发展趋势;在基于BIM的工程设计中,BIM模型的构建需要多种BIM软件来协作完成;基于BIM的建筑结构设计尚未成熟,面临技术、体制等障碍,需要社会各方的推动才能实现.     

基于BIM的IPD协同工作模型在装配式建筑中的应用

为推进装配式建筑系统性集成管理,可将基于建筑信息模型(BIM)的IPD协同工作模型应用于装配式建筑。分析装配式建筑和集成项目交付(IPD)模式,IPD模式中"集成、合作、精益和全生命周期"的思想与装配式建筑的特征相吻合。通过分析IPD项目实施过程及项目实现的3个要素,建立基于BIM的IPD协同工作模型。将该模型应用于装配式建筑,通过技术、流程和组织整合,实现装配式建筑横向、纵向一体化及技术和管理一体化。     

基于GPS/GIS的虚拟港口可视化建模

针对港17现场物流过程,港机健康状态等监测问题,提出一种分布式港口监测系统,并着重研究其监测终端子系统中的虚拟港口可视化建模.该虚拟港口将全球定位(GPS)技术、地理信息系统(GIS)技术与虚拟现实(VR)技术相结合,基于分布式港口监测系统实现对港口的虚拟可视化监测.通过构造港机零部件标准3D模型库,实现对虚拟港机面向对象的层级模块化几何建模和GPS数据驱动的运动建模.在构建的分布式港口监测系统网络原型上的测试实验表明,此建模方法能够满足监测可视化要求.     

基于Revit平台的隔震支座快速建模模块开发与应用

随着隔震技术的推广应用以及建筑业信息化水平的持续提升,在隔震工程中对隔震层建筑信息模型(building information modeling, BIM)建模的需求逐渐增长,然而针对性的研究工作相对较少。为此,围绕隔震支座BIM模型的高效建模方法和应用模块开展了研究。首先,综合隔震支座应用情况和力学特性,可将其分为橡胶隔震支座、滑移摩擦隔震支座和其他类型隔震支座,据此提出了隔震支座BIM快速建模模块基本架构;随后,基于Revit和Visual Studio平台开发了三类隔震支座BIM模型的快速建模功能,并实现了连接节点参数化建模和支座批量/手动布置的操作功能;最后,开展了某化工公司的库房隔震加固项目的隔震层BIM模型建模实践,结果表明：利用快速建模模块可将隔震层BIM建模操作从7个步骤降低至2个步骤,且使用过程中对隔震支座构造细节的认知要求相对较低。同时,建成后的BIM模型与实际工程在建筑信息的多个方面具有较好的一致性。相关研究可为建筑和桥梁隔震工程的BIM建模提供参考和借鉴。     

基于BIM和数据驱动的智能运维管理方法

建筑信息模型(BIM)的普及提升了建筑运维管理的效率.然而,基于BIM的智能运维仍在数据获取、管理与分析方面面临挑战.该文结合BIM和数据驱动技术,研究了智能运维管理的方法,包括:通过机电设备逻辑关系的自动生成,实现对运维BIM信息的扩充增强;通过提出数据立方模型,实现基于BIM的动态运维信息管理;以及结合聚类、频繁模...     

基于工业基础类标准的钢结构BIM全数据交互技术

研究了适用于各类钢结构的基于工业基础类标准（IFC）的全数据交互技术,可以导出钢结构模型完整的几何信息与附加属性,使通用建筑BIM软件能够进行模型信息读取并编辑其中的参数化构件;可以将模型全信息导入钢结构主流详图设计软件Tekla进行解析并重生成结构模型,实现模型二次编辑与施工出图。经工程实例验证,该成果应用于钢结构建筑信息模型(BIM）数据交互时信息传递完整、模型转换质量高,避免了钢结构不同设计阶段的重复建模,极大提升了设计效率。     

房屋建筑结构三维信息模型集成的BIM方法研究与应用

通过对房屋建筑结构三维信息模型集成的BIM方法进行研究,利用基于Geomagic Studio、Autodesk Revit等软件平台的建模技术,探索出在BIM技术环境下进行房屋建筑结构三维信息模型的建模方法,直观展示BIM技术的优势.最后通过创建某房屋建筑结构的BIM信息模型,得到该建筑附属结构构建的参数化族库,将该BIM模型导出为IFC格式文件,使其他BIM相关软件可以使用此IFC文件实现模型信息的共享,从而印证了BIM技术在房屋建筑结构三维信息模型集成中的可行性.     

基于GLScene和ODE的火炮武器系统虚拟战场仿真

计算机仿真技术是武器系统设计和研制过程中测试和验证各项性能指标的重要手段。本文介绍了几何建模引擎GLScene与物理建模引擎ODE,建立了虚拟战场仿真的对象层次结构,讨论了GLScene中3D地形、特殊效果和碰撞检测的实现方法,并完成了火炮武器系统虚拟战场仿真系统的构建。     

基于建筑信息模型的支吊架全过程设计系统

运用建筑信息模型(BIM)理论,研发了一套支吊架全过程设计系统.该系统集实体模型、计算分析、验算、计算书、数据接口、图纸和材料统计等功能于一体,并且所有功能共享数据.采用基于动态捕捉的三维智能建模技术以及自动化的参数化约束技术,使得建模效率大幅提升.     

基于BIM的建筑空间与设备拓扑信息提取及应用

建筑空间与设备拓扑信息是建筑设计优化、运维管理的基础数据。然而在传统建筑设计与运维过程中,信息存储割裂,难以实现信息集成应用。建筑信息模型(building information modeling,BIM)技术实现了各专业信息的统一描述、存储与管理,可显著提升拓扑信息的提取与应用效率。该文引入BIM数据标准工业基础类(industry foundation classes,IFC),提出了建筑空间与设备的集成拓扑模型,研究了空间与设备拓扑信息的提取与集成技术。在此基础上,该文研发了原型系统并采用实际项目数据进行了应用验证。应用结果表明:该系统可以有效避免重复建模,充分利用BIM的丰富信息,实现空间与设备拓扑信息的综合应用。     

基于BIM+物联网技术的装配式建筑协同管理研究

BIM信息化平台能够较好地实现精细化设计、生产及装配施工,并且将每个阶段的信息数据高效、准确的传递到信息共享平台上,为各参建方协同工作提供统一的基础信息数据;物联网技术可借助BIM信息化平台实现对装配式建筑构件的管理和追踪。本文借助BIM信息化平台和物联网技术的融合,提出了一种基于BIM+物联网技术的装配式建筑协同管理模式,能够较好地提高装配式建筑全寿命周期的高效率、高质量管理水平。     

结构健康监测若干方法与技术研究进展综述

结构健康监测技术方法是国内外研究的热点.综述了本课题组近年在结构健康监测领域取得系列研究进展,包括:系列未知输入下卡尔曼滤波系列新方法及其在结构健康监测与振动控制中的应用、物理和信息融合的智能防灾减灾结构系统及主要内容、基于建筑信息模型(BIM)+3D地理信息系统(3DGIS)+物联网(IOT)技术的城市基础设施智能监控云平台,以及参与编制的国际智能基础设施结构健康监测学会的结构健康监测标准等内容.     

基于特征的智能型几何建模系统FEATMD的研制

本文从零件建模和零件信息变换这两方面介绍了作者们所研制的基于特征的几何建模系统FEATMD,并提出了表达零件信息(几何、工艺等)的框架网络模型。通过对框架网络的推理,从而实现零件信息至CAM环境的传递。