联络通道BIM 4D施工模拟与冻结温度场数值分析

为进一步加快冻结施工信息化应用,以北京地铁17号线区间联络通道冻结工程为背景,通过建筑信息模型（Building Information Modeling, BIM）技术对联络通道进行三维可视化设计,建立4D施工进度模型进行实时模拟施工与输出工艺动画;利用有限元软件ABAQUS对冻结温度场进行数值模拟,与现场实测温度对比分析温度场变化规律。结果表明：BIM 4D模拟可以对施工全过程进行动态控制,实现进度计划三维可视化;冻结壁厚度达到设计值以上,验证BIM技术冻结质量控制的可靠性;数值模拟计算温度结果与现场实测温度数据值基于一致,证明数值模拟分析冻结温度场的可行性。     

心墙堆石坝4D施工信息模型及应用

为实现质量、进度、成本等多源施工信息动态可视化集成、满足堆石坝施工全过程直观动态分析的需要,在分析了心墙堆石坝施工信息多源特性的基础上,提出了堆石坝4D施工信息模型(3D几何模型+时间+多源施工信息)定义、构架,研究了堆石坝4D施工信息模型的实现方法,包括心墙堆石坝三维可视化建模方法、多源施工信息集成方法、堆石坝施工过程4D可视化分析方法等。实际工程应用表明,基于3DGIS平台能实现堆石坝多源施工信息集成与交互式查询分析及施工过程4D可视化分析,可为堆石坝现场施工控制与管理提供重要理论与技术支持。     

基于BIM建筑结构设计模型集成框架应用开发

分析建筑信息模型的信息集成过程和特征以及建筑结构模型基本对象表达的复杂性和模型数据积累的反复性,构建一种主要涵盖建筑和结构设计阶段的信息模型集成框架体系.该体系具有可扩展性、兼容性、阶段性等特点,通过开发的模型转换平台可以初步实现建筑、结构模型信息的集成,为研发基于建筑信息模型技术的下一代集成建筑工程软件系统提供技术支持.     

2D刚体碰撞的计算机实时模拟

将刚体力学与计算机技术相结合，介绍了对刚体的物理运动进行实时模拟的方法和步骤．通过Vector类封装的与向量运算相关的成员函数和操作符，对顶点对顶点、顶点对边这两种接触类型的碰撞侦测进行了探讨和研究，运用动量及动量矩定理计算了碰撞刚体间的实际冲量公式，建立了刚体碰撞响应模型，从而实现对2D刚体碰撞的实时模拟．     

基于BIM模型与FDS的老旧活动中心火灾数值模拟

为探究火灾发生时CO浓度、能见度、火场温度等火灾参数的时变特性.以某老旧活动中心为例,通过Revit软件构筑该建筑物理模型,利用火灾动力学（Fire Dynamics Simulator,FDS）软件Pyrosim对3种火灾工况开展数值模拟计算.研究结果表明：窗户开启比窗户关闭在火灾CO浓度、能见度、温度到达临界时间至少分别降低41.3%、11.8%、16.3%;打开楼梯间附近窗户比打开火源处窗户能有效降低危害,该研究成果可为后续火情预防应急管理提供相应的防范措施及对策建议.     

复合模型中实时耦合问题的探讨

通过分析实时耦合复合模型中物模（物理模型）与数模（数学模型）的连接过程，指出：复合模型中的物模部分与数模部分的关系是相互制约、相互依存的，二者间的实时耦合以及耦合的精度是复合模型成功的关键；耦合的时间和空间匹配条件保证了复合模型中物模与数模两个部分连接的时空连续性；控制周期的大小、控制变量的选择以及控制的策略是影响复合模型耦合精度的主要因素，复合模型各部分都应以满足这些因素为前提进行设计。     

运用Java3D实现三维实时物理模拟动画

对于实时物理模拟动画,可通过Java3D来实现三维效果与交互性,而数值运算及界面设计可通过Java语言的相关包(javax.vecm ath和AW T及Sw ing组件)来实现,动画的实时性通过多线程与基于冲量的单步的方法来满足,形体间的碰撞检测通过良好快速的碰撞检测算法(如V-C lip)实现.     

基于建筑信息模型自动生成施工质量检查点的算法

依据国家标准,提出基于建筑信息模型(BIM)自动生成建筑工程施工质量检查点的算法.首先阐述国家标准在传统施工质量验收过程中的作用,接着深入分析IFC(industry foundation classes)数据,提出结合BIM技术改善这一过程的可能性,然后将国家标准与IFC数据关联,建立基于BIM自动生成施工质量验收检查点的算法,最后分析实现这一算法的平台和技术,并就其典型界面和应用情形进行简单说明.     

BIM技术在钢结构施工建模中的应用研究

在建筑行业建设过程中,钢结构工程属于一项技术比较复杂的结构工程,在正式应用时,还存在较多问题与困难.BIM是一种新兴的管理模型技术,该模型与其他传统技术存在很大不同,能够解决钢结构工程施工过程中存在的很多问题,由此BIM技术模型在建筑工程中得到广泛应用,它的优势与钢结构能够较好地结合,能够为建筑工程建设带来很大便利.以...     

复杂桥梁工程施工动态的可视化仿真

鉴于复杂工程的不确定型网络计划和传统的施工管理工具不能形象展示大型桥梁施工过程,将4D可视技术应用于桥梁施工管理。首先,应用蒙特卡洛法对复杂不确定型网络计划进行仿真模拟;其次,将桥梁三维模型与模拟得到的施工进度计划、资源计划相结合,建立桥梁4D仿真模型;最后,依据4D仿真模型开发大型桥梁4D仿真系统。研究结果表明:应用该系统能可视查询和预测施工进度及资源使用情况;该系统能够输出施工工期、施工进度计划、关键路线、资源使用情况以及横道图、资源柱状图等仿真计算所得的文本和图形成果。     

基于递推动力学的汽车悬架实时仿真模型

针对车辆动力学实时仿真的要求,面向悬架具体结构,应用递推动力学方法,建立了悬架系统模型.模型由于铰链相对坐标的引入,减少了需求解的方程数目,提高了求解效率,使模型既能面向悬架具体结构,又能够满足车辆动力学实时仿真的需要.基于这种建模方法建立了国产某轿车的麦弗逊式悬架模型,并进行仿真,其结果与道路试验及ADAMS仿真结果有较好的一致性,验证了模型的精度.     

基于实时监控的碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析

结合系统仿真技术、实时监控技术、数据库技术和可视化技术,开展碾压混凝土坝仓面施工仿真可视化分析研究,构建仓面施工精细仿真模型。该模型不仅可以通过仿真计算获得详细的仓面施工进度信息,而且实现了可交互的仓面施工三维动态可视化分析。研究成果已应用于西南某碾压混凝土坝工程。     

Construction Process Simulation and Safety Analysis Based on Building Information Model and 4D Technology

Time-dependent structure analysis theory has been proved to be more accurate and reliable compared to commonly used methods during construction. However, so far applications are limited to partial period and part of the structure because of immeasurable artificial intervention. Based on the building informa-tion model (BIM) and four-dimensional (4D) technology, this paper proposes an improves structure analysis method, which can generate structural geometry, resistance model, and loading conditions automatically by a close interlink of the schedule information, architectural model, and material properties. The method was applied to a safety analysis during a continuous and dynamic simulation of the entire construction process. The results show that the organic combination of the BIM, 4D technology, construction simulation, and safety analysis of time-dependent structures is feasible and practical. This research also lays a foundation for further researches on building lifecycle management by combining architectural design, structure analysis, and construction management.     

基于频谱的海浪实时模拟

基于海浪谱皮尔逊一莫斯科维奇谱(P-M谱),提出了一种新的海浪实时模拟方法,该方法考虑了海水深度对波形的影响,并通过纹理映射、材质设置、光照、色彩融合等渲染技术实现了海浪造型及动态显示.实验表明该方法在波浪模拟的简易性、实时性与真实感方面均取得不错的效果,适合各种深度的海洋波浪模拟.     

基于频谱的海浪实时模拟

基于海浪谱皮尔逊—莫斯科维奇谱(P-M谱),提出了一种新的海浪实时模拟方法,该方法考虑了海水深度对波形的影响,并通过纹理映射、材质设置、光照、色彩融合等渲染技术实现了海浪造型及动态显示实验表明该方法在波浪模拟的简易性、实时性与真实感方面均取得不错的效果,适合各种深度的海洋波浪模拟     

基于BIM技术的展览建筑过渡空间三维仿真系统设计

传统三维仿真系统不适于展览建筑,实用性差,三维仿真结果光照和色彩效果不佳。为此,设计了一种新的基于BIM技术的展览建筑过渡空间三维仿真系统。分析了BIM计算在三维设计应用中的技术路线,给出三维仿真平台CATIA设计过程,通过COM规则编写展览建筑过渡空间结构构件,给出COM总体结构。对拓扑约束进行分析,帮助系统更加准确地模拟各种几何关系。自动生成过渡空间结构构件。选择合理的模板,依据均值与方差统计结果,通过Wallis滤波器对目标灰度线性分布进行修正,进行匀光匀色处理,解决仿真结果出现光照分布差异大、色彩差异大的问题。实验结果表明,所设计系统能够通过调整参数自适应调整过渡空间三维仿真结果,光照和色彩均匀,调查问卷结果更优。     

反应性实时测量建模及仿真实现

从6组缓发中子点堆动力学方程出发,采用逆动态法建立核电站全范围仿真机反应性实时测量的数学模型,并编程实现该模型.利用点堆动态方程在无外加中子源、反应性小阶跃变化时的解对该方法进行验证,计算结果与实际值相吻合;将从仿真机采集到的数据用于反应性的实时计算,结果表明该方法能够正确反映反应性的变化趋势,可以在仿真机上使用该方法对反应性进行实时监测,为培训操作人员提供帮助.