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Revit的二次开发在脚手架设计中的应用研究

通过借助于Revit API函数,重点研究基于Revit平台的扣件式钢管脚手架程序开发.具体方法是创建脚手架所需族构件,以C#作为程序开发的语言来编程,借助于Revit API把零散琐碎的脚手架建模工作自动化,实现快速建模,同时将脚手架的计算功能集成到Revit中,达到在BIM平台下脚手架专项工程安全计算和智能建模目的.并以一个工程实例来测试程序的稳定性与适用性.程序最终能够实现在较短的时间一键智能创建符合工程要求的脚手架三维可视化模型,且模型携带丰富的工程信息,大大提高了设计人员和施工人员的工作效率.     

Revit-Midas/Civil模型转换方法及应用

为解决桥梁结构分析过程中手动建模效率低且重复性强等问题,依托Revit和Midas/Civil软件平台,在Visual Studio开发环境下采用Revit API和C#语言,提出了一种BIM模型向结构有限元模型的自动转换方法,并设计了一种Revit向Midas/Civil的模型转换程序.以某连续梁桥工程为对象,通过访问BIM模型中结构构件对象存储的属性信息,获取桥梁结构分析所需的有限元建模参数,并转换成适用于Midas/Civil的语言格式,实现了有限元建模过程中结构参数信息的准确添加.在此基础上,根据桥梁有限元模型的应力分析结果,验证模型转换方法的可行性.结果 表明,所提出的Revit-Midas/Civil模型转换方法可实现BIM模型向结构分析模型的自动转换,有效提高了桥梁结构分析的建模效率,弥补了BIM技术在桥梁结构分析方面的不足.     

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BIM技术的民族建筑构件参数化建模方法研究

以岭南地区民族建筑封火墙构件为例,针对民族建筑构件因种类繁多、构件复杂而难以快速建模的问题,运用BIM技术中的Revit软件进行了构件的参数化建模.通过分析民族建筑构件的演化发展规律,将同种类的民族建筑构件进行归一化处理,并对归一化的模型尺寸建立参数关系,利用Revit软件进行模型参数化建模,通过改变模型的自变量参数,控制因变量,即可演化成同类型构件的其他模型.研究表明:通过改变封火墙的归一化模型的马鞍墙模型I的部分自变量参数,可演化为镬耳墙模型和马鞍墙模型II.而对于模型较为复杂的细部构造,可以将三维激光扫描形成的点云模型与参数化建模方法相结合,从而降低民族建筑构件的建模难度,节省建模时间.     

Revit-Abaqus模型转换接口的开发与应用

针对复杂建筑结构在Abaqus中建模困难、效率低下等问题,开发了Revit-Abaqus模型转换接口.基于Revit API,利用C#语言在Visual Studio 2015平台上进行Revit二次开发,以获取Revit中结构模型的构件坐标、几何尺寸、截面类型,以及横截面方向、材料参数、边界条件、荷载信息等Abaqus中结构分析必需的数据,并在转换程序中自动对构件进行网格划分,最终生成Abaqus可识别的INP文件,之后通过多层钢框架验证该接口的可靠性和正确性.最后将其应用于上海某超高层建筑核心筒施工整体钢平台的三维建模和结构分析.该转换接口打通了Revit与Abaqus之间的数据壁垒,实现了Revit中复杂结构模型导入Abaqus进行精确的结构计算分析的目标,大大提高了复杂结构建模和计算分析的效率.     

Revit在结构中的应用初探

自上世纪80年代,CAD技术初次引入建筑设计行业后,引发了建筑设计行业的技术革命.当今,BIM技术已经在建筑行业引发了又一次革命.软件Revit作为BIM技术应用的代表性软件,能够实现建筑、结构、施工、设备等多专业协同设计.但是,限于Revit没有计算能力,结构专业在整个BIM应用中相对滞后.本文介绍了使用Revit建立建筑结构模型;通过CSIXRevit2014转换接口程序,实现Revit模型和Etabs模型相互转换和使用Revit出图.     

基于Revit二次开发的PCR实验室参数化建模研究

Revit作为建筑信息模型（BIM）技术核心软件,能显著提高工程设计工作效率与质量,但由于Revit材质库与构件库内缺失能符合聚合酶链式反应实验（PCR）实验室建设要求的内容,导致PCR实验室建设项目与BIM技术结合较少.为解决此问题,可基于Revit API进行研究,通过插件成果在Revit软件材质库内实现PVC、彩钢板等特殊材质的添加,在构件库内丰富墙体与地板这两个经典构件的类型,并实现参数化建模.根据研究成果,得到以下结论：1）对Revit材质库与构件库进行扩充,一定程度上解决Revit在PCR实验室建模上缺乏针对性材质与构件类型等问题;2）在构件建模时,用户可通过UI界面上WPF窗口的参数交互自定义构件材质层厚度与材质颜色参数,并实现一键实例化生成;3）在墙体实例化效果中,克服了以往Revit API开发案例中只能基于坐标点连线放置的局限性,实现了在参数化建模的同时能够保持与Revit原有操作一致的便捷式参数化建模.     

基于工业基础类标准的建筑信息模型数据交互及应用

针对当前工业类基础(IFC)标准文件的开发应用存在文件格式转换繁杂、数据互操作性弱及信息有效利用率低等问题,提出一种IFC模型数据映射至数据库、BIM模型在Web端重构及信息在线可视化分析的实施方法。基于Web框架,搭建IFC标准文件映射至关系型数据库的应用框架。该应用框架利用JavaScript语言对IFC标准文件深度解析,采用Python语言将IFC模型数据和建筑全生命周期有效信息储存至关系型数据库,结合实际案例及分析,展现并验证该应用框架的实施效果。结果表明：该方法可实现项目数据交互的完整性和高效性,支持建筑全生命周期相关应用的二次开发;同时融合智能建造技术和科学管理,提升BIM信息管理的有效性,促进建筑业数字化发展和智能化应用拓展。     

基于Vlisp和OpenDCL的钢箱梁桥BIM设计方法研究

针对目前BIM技术对桥梁建模的复杂繁琐和效率低下的问题,基于Auto CAD平台进行二次开发,利用Vlisp语言和Open DCL工具编制自动快速建模插件,研究钢箱梁BIM模型的参数化建模方法。该插件为界面友好的可视化工具,对桥梁建模时首先绘制二维构造图,以图中信息为基础进行面域拉伸和放样,从而快速构建出三维模型,为桥梁建模提供了三维可视化的新手段和理念。为了证明该方法能有效提升钢箱梁建模效率和准确度,以苏州中环北线二期工程为实例进行快速建模,实践表明,该方法所建模型能够快速准确的反应工程实例的相关参数,可推广到桥梁工程BIM建模中应用。     

豫南燕山期花岗岩蠕变特性及非线性蠕变损伤模型

豫南信阳地区燕山期高钾钙碱性I型花岗岩分布广泛,岩石性质对深埋地下洞室围岩开挖及支护设计具有重要影响。以豫南某大型水电站地下厂房区花岗岩为研究对象,在对其地质分布情况及矿物成分调查测试基础上,进行三轴压缩蠕变试验,揭示了围岩蠕变特性及加载过程中的损伤演化性质,采用等时曲线法进行花岗岩蠕变长期强度分析。考虑蠕变过程中岩石发生的损伤累积,建立变黏性系数的黏壶元件,并代替传统西原正夫模型中Newton黏壶,构建了能够描述加速蠕变阶段的蠕变损伤模型。结果表明：在整个蠕变过程中,花岗岩的总变形量以瞬时弹性变形为主,最终的蠕变破坏表现出脆性剪切破坏的特征;围压对剪切裂缝的扩展具有主要抑制作用;长期强度随围压增大而减小,与常规三轴试验结果相比,长期强度分别下降6.37%和21.0%;采用Levenberg-Marquardt优化算法+通用全局优化算法对非线性蠕变损伤模型进行参数辨识及拟合,理论值与试验值吻合较好,验证了非线性蠕变损伤模型对于岩石全过程蠕变特征描述的合理性及适用性。研究成果对保障豫南燕山期花岗岩地区的工程建设优化设计和安全建设具有重要意义。     

基于增广拉格朗日交替方向非精确牛顿法配电网电源机会约束分布式控制

传统配电网通过配电线路向下游负荷节点输送电能,但随着新能源的发展,配电网接入了大量分布式电源。通常这些电源通过逆变器与系统连接,如何调整逆变器有功功率和无功功率的输出才能更好地支持配电网运行是一个亟待解决的问题。以节点处潮流测量值为基础以最优化配电网潮流为目标设计了一种针对逆变器的控制策略,该策略的控制变量是分布式电源输出的有功功率和无功功率。然后将所提控制策略引入配电网机会约束的分布式的潮流方程中,采用增广拉格朗日交替方向非精确牛顿法(augmented Lagrangian alternating direction inexact Newton, ALADIN)分布式求解,确保配电网的电压水平和潮流在允许范围内。算例仿真表明：所提策略可以有效改善配电网的电压分布,并降低配电网的功率损耗。     

GPS测量系统和全站仪对在建超高层建筑动力特性的识别

超高层建筑在施工过程中,随着施工高度的逐渐增加,在风荷载、温差和塔吊动荷载的作用下主体结构在施工期的水平位移和结构动力特性会不断发生变化。为了识别超高层建筑在施工过程中,其结构水平位移和结构的动力特性变化情况,应用GPS定位测量系统结合全自动测量机器人——全站仪,实测得到结构在施工期间在两主轴方向的位移时程。并且将GPS数据经过经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)和希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)后,再把瞬时频率与施工期间塔楼自振频率接近的部分固有模态函数分量进行叠加,得到结构在施工期间的动位移时程,然后再将经验模态分解后的GPS和全站仪测试数据进行功率谱密度(power spectrum density, PSD)分析,从而得到结构的自振频率。从而识别超高层建筑在施工过程中的结构动力特性,分析结果对超高层建筑施工安全评估具有较大帮助。     

致密油藏自发静态渗吸实验及影响因素

自发渗吸对致密砂岩油藏的注水开发有着重要意义,理想情况下自发渗吸驱油效率可以达到50%以上,目前国内外学者对致密储层自发静态渗吸研究不够系统和深入,实验模型不能真实和全面地反映储层物性及流体对自发渗吸的影响规律。针对以上问题,设计制作了典型区块致密储层天然岩芯和人造岩芯,开展了致密储层多因素自发静态渗吸实验,系统研究了渗吸时间、岩芯长度、岩芯孔隙度、地层水矿化度、岩芯渗透率、初始含水饱和度、界面张力及润湿性对致密储层渗吸驱油效率和渗吸速度的影响程度,定量评价了不同因素下渗吸驱油效果的变化规律。结果表明,影响渗吸驱油的主要因素为润湿性、孔隙度、渗透率、界面张力,初始含水饱和度次之,岩芯长度及地层水矿化度对渗吸驱油效率的影响最弱,作用强度最小,研究结果对致密储层有效注水开发提供了实验和理论依据。     

套筒水平灌浆缺陷复灌前后对套筒钢筋受拉性能的影响

为检测灌浆套筒由于灌浆不密实对套筒钢筋的受力影响,设计制作了灌浆率为100％、80％、70％、60％的4组不同的套筒进行了拉伸受力试验来验证缺陷对受力的影响程度.结果表明:无缺陷灌浆套筒连接的屈服强度和抗拉强度均满足标准要求,和钢筋力学性质完全一致.对灌浆率为80％灌浆套筒连接的屈服强度能够满足标准要求,但时最大应力只相当于钢筋的屈服强度.对灌浆率为70％灌浆套筒连接未达到屈服强度就被拔出,最大强度仅为钢筋标准屈服强度的33％.对灌浆率为60％灌浆套筒钢筋加载初期就被拔出,最大强度仅为钢筋标准屈服强度的9％.采用高强无收缩灌浆料(GWL)和套筒高强灌浆料(TGL)进行复灌对比试验,采用GWL的套筒不能满足受力要求,其原因是流动性不能满足要求,采用TGL的套筒的力学性能满足规范要求,在工程检测中如发现灌浆缺陷,采用复灌方法是可以解决的,其中灌浆料的选择尤为重要.     

鼠笼弹性支承的刚度实验测试及计算分析

为了获得鼠笼弹性支承准确的刚度值,基于实验测试、有限元数值仿真和理论公式推导,进行了鼠笼弹性支承刚度的实验和计算研究。首先,施加不同的外力,进行鼠笼刚度的测试;然后,从网格划分、有无倒角、外力施加位置和边界约束条件四个方面开展鼠笼刚度有限元的数值仿真计算的研究;最后,在充分考虑鼠笼条截面形状、鼠笼条的弯曲方向和受力方向不平行等因素的基础上,进行了鼠笼刚度理论公式的推导。对比实验测试、有限元仿真和理论公式计算得到的鼠笼刚度值可知,网格划分、边界约束条件、有无倒角对鼠笼刚度的有限元计算结果有较大影响,其中,网格划分的影响最大,而外力施加位置对鼠笼刚度的实验测试结果影响较小。     

Nano-SiC薄膜对太阳能电板转换效率影响的研究

采用丝网印刷法在太阳能电板超白玻璃表面制备出不同厚度的Nano-SiC薄膜,研究了Nano-SiC薄膜厚度对光子透过率和户外太阳能电板转换效率的影响。结果表明,经过两层Nano-SiC薄膜处理后,超白玻璃的平均光子透过率提高了12%左右;同时Nano-SiC薄膜可以降低户外太阳能电板转换效率的降低速率,经过两层Nano-SiC薄膜处理后太阳能电板的转换效率降低速率约为未处理时的0.3倍。     

基于小波变换的改进暗通道去雾算法

针对暗通道先验算法在景深较大处会出现颜色失真,且易受噪声干扰和运行时间久等问题,提出了一种基于多尺度小波变换的改进融合暗通道去雾方法。首先对有雾图像作二级小波分解,再对得到的高频分量利用软阈值去噪,对低频分量利用改进的自适应融合暗通道进行去雾。最后利用一个局部线性模型将高低频分量系数关联进行小波重构。实验结果表明,提出的算法具有较高的去雾效率,且能很好的提高去雾图像的质量。     

管母线损耗发热状况多物理场分析计算

为深入研究管母线损耗发热问题,在综合考虑管母线电阻率温度效应、自然对流和辐射换热等影响因素的基础上,建立了管母线二维多物理场有限元计算模型。分析了管母线温度场的分布规律,并运用红外热像仪对管母线的实测数据进行对比。结果表明:管母线温度沿管壁径向逐渐降低,下降趋势逐渐增加,管母线热通量沿管壁径向线性增加。管母线温度随着环境温度增加而增加。与实测结果对比发现,综合考虑对流和辐射换热的计算结果与实测结果非常接近,进一步验证了仿真计算方法的正确性,为管母线的结构改造、设计选型以及实际运行实时温度检测提供参考。     

鄂尔多斯盆地宜川地区煤储层孔隙特征及其分形规律研究

利用Quadrasorb SI自动低温氮吸附仪测试了宜川地区煤储层孔隙特征。实验表明:该区煤储层孔隙类型以微孔为主,且微孔大多为一端封闭的不透气性II类孔,小孔主要以开放型I类孔和"墨水瓶"型孔为主。同时,根据低温氮吸附实验数据,分析了宜川地区煤储层孔隙的分形维数与吸附参数之间的关系。结果表明:分维数D与VL和PL具有一定的相关性,即分维数D与VL和PL在一定程度上呈现正相关关系。宜川地区是深煤层煤层气的重要勘探区,本次研究将对该区煤层气的勘探开发具有重要意义。