• ISSN: 1674-7461
  • CN: 11-5823/TU
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  • 主办:中国图学学会
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2023年15卷5期

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2023, 15(5): -4--4.
[摘要](247) [PDF 10770KB](20)
摘要:
目次
2023, 15(5): -3--3.
[摘要](220) [PDF 620KB](13)
摘要:
混凝土3D打印的机器视觉检测研究现状与展望
陈权要, 周燕, 周诚
2023, 15(5): 1-8. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.01
[摘要](1064) [FullText HTML] (608) [PDF 3569KB](48)
摘要:
受打印材料、打印装备、打印工艺及环境条件的影响,混凝土3D打印成形质量控制较难,且传统的人工检测手段效率低下,因此,亟需寻求新的检测途径。机器视觉技术作为一种非接触式检测方式,已逐步开始应用在混凝土3D打印缺陷检测中。为此,本文从混凝土3D打印几何形貌与精度、层间变形与稳定性及表面缺陷三个方面,综述了机器视觉技术在混凝土3D打印缺陷检测中的研究现状,以期为混凝土3D打印质量控制及发展提供借鉴。
多源数据融合下基于多维度的斜拉桥在线综合评价系统研发
金语璁, 徐伟, 喻钢, 胡珉, 滕丽, 马明雷
2023, 15(5): 9-15. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.02
[摘要](524) [FullText HTML] (607) [PDF 2097KB](23)
摘要:
本文基于全寿命周期的理念,融合桥梁初始设计信息等静态数据、人工巡检、维修记录和实时监测等动态数据,从土建结构、机电系统、附属设施及运营服务四个维度对斜拉桥进行综合评价,提出了基于多维度的评价指标、评价流程与计算方法。同时,针对传统桥梁评价系统的单体架构存在系统耦合度高、错误隔离性差及可收缩性差等不足,以.NET微服务框架为基础,利用C#语言、中间件技术和MySQL数据库设计,实现了斜拉桥在线综合评价系统。通过在上海市某斜拉桥进行应用验证,结果表明评价方法与系统能够满足桥梁评价的业务需求,可有效帮助运营企业进行养护分析,具有一定的实用性。
基于BIM盾构隧道结构分析和安全预警可视化研究
吴贤国, 黄浩, 冯宗宝, 王雷, 陈虹宇, 曹源, 肖宏笛, 覃亚伟
2023, 15(5): 16-22. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.03
[摘要](808) [FullText HTML] (528) [PDF 3080KB](38)
摘要:
传统的安全预警手段存在信息传递不灵活、表达效果不直观等问题,且现阶段在盾构隧道中基于BIM技术的深化应用尚未得到广泛重视。为解决这些问题,引入BIM技术实现快速可靠的盾构隧道结构分析及安全预警可视化方法。首先借助插口程序及代码实现BIM和有限元(FEM)间的模型及数据转换,从而实现基于BIM建模的快速有限元分析,再利用BIM的可视化优势将计算得到的结构安全系数直观地表现出结构的安全状态,从而实现基于BIM及FEM的盾构隧道结构安全预警可视化技术。结果表明,提出的安全预警可视化表达方法对隧道工程具有良好的效果。
基于达索3DExperience平台的大跨中承式拱桥数字技术应用研究
李健刚, 何维利, 杨冰, 孙永超, 孔越, 王宁
2023, 15(5): 23-28. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.04
[摘要](708) [FullText HTML] (548) [PDF 24998KB](23)
摘要:
为解决大跨中承式拱桥的设计及建造难题,本文基于达索3DExperience平台开展数字化技术应用与研究,包括正向设计、复杂钢结构局部节点的协同分析、钢结构深化设计及施工深化应用、项目协同管理等探索应用与研究。并以跨永定河大桥作为验证案例,实践表明项目基于统一模型构架组织模式有助于大桥数字模型设计与建造一体化应用,提升模型总体协作效率20%以上,且有效降低综合应用代价。
基于BIM技术的绿色建筑评价研究
李昕懿, 刘俊, 黄浩, 徐文, 曹源, 冯宗宝
2023, 15(5): 29-35. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.05
[摘要](940) [FullText HTML] (604) [PDF 2929KB](40)
摘要:
本文基于BIM技术及绿色建筑模拟软件构建了一种对建筑进行评价、改进,并进一步提升空间分析的绿色建筑评价指标体系。首先,在我国相关规范的基础上结合BIM技术及绿色建筑模拟软件,从安全耐久、健康舒适、生活便利及资源节约与环境宜居五个方面确定指标体系;其次,参考相关标准中各项指标所占分值及专家打分,确定各指标权重;最后,结合指标评分及权重,通过层层加权求和得到最终绿色建筑评分,将绿色建筑最终评分按照从低到高分为不合格、一级、二级、三级4个等级,以此为依据对绿色建筑做出整体评价,并为后续绿色建筑优化改造提供信息支持。通过本研究可以得出,基于BIM技术及绿色建筑模拟软件的绿色建筑评价指标体系可以快速有效地对绿色建筑进行评价;提出绿色建筑改进提升空间,使绿色建筑效果更加显著。
基于青岛市碳排放BIM审查系统的建筑能耗及碳排放分析
田力男, 刘平平, 郝楠, 朱峰磊, 徐汉擎, 王金祺, 王佳员
2023, 15(5): 36-39. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.06
[摘要](659) [FullText HTML] (658) [PDF 3907KB](30)
摘要:
本文在青岛市碳排放BIM审查系统建设要求的基础上,对建筑能耗和碳排放指标进行重点分析。研究发现:一是运行阶段采暖能耗和碳排放量最大,不同围护结构对减碳比例存在差异;二是各因子的减碳力度贡献如下:节能率水平 > 碳排放因子 > 空调采暖设备性能 > 照明功率密度 > 围护结构,人员情况间歇运行对采暖减碳量影响明显;三是以青岛市市南区作为试点,建设碳排放BIM审查系统,可针对建筑单体、重点企业进行碳排放管控与分析,并有助于建设管理部门对区域或城市碳排放总量进行控制。
Dynamo-Python在BIM装配式预制机房的应用
林方怡, 周传辉, 黄振华
2023, 15(5): 40-44. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.07
[摘要](564) [FullText HTML] (509) [PDF 2693KB](34)
摘要:
随着BIM技术在装配式机电设计中的应用,对BIM模型的建立、拆分、成组以及加工图的输出等显得越来越重要。本文基于Revit参数化编程软件,通过可视化编程方法,利用Dynamo及Python实现了自动拆分管道并快速制作出满足我国设计规范的图纸。与传统手动建模及出图方法相比,大大提高了设计效率及出图质量,具有推广和应用价值。
乡村生产设施的数字孪生模型构建与管控系统
杨祺, 余芳强, 赵震, 高尚, 张铭
2023, 15(5): 45-51. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.08
[摘要](520) [FullText HTML] (569) [PDF 3140KB](16)
摘要:
在数字乡村建设中,为解决分布广、数量多的乡村生产设施监测数据集成效率低的问题,本文设计研发了一种基于物联网的乡村生产设施数字孪生管控技术并投入了使用。该技术使用MODBUS-RTU(Remote Terminal Units)协议采集各种生产设施监测数据;采用了MQTT(Message Queuing Telemetry Transport)和实时流数据处理技术,解决监测数据传输不稳定的问题;应用了NFC技术,解决传感器与模型自动关联问题,快速构建生产设施数字孪生模型。应用表明,本方法操作简单,可减少90%的数据映射工作量,且数据的稳定性和时效性高,为生产设施远程、智慧化管控奠定了基础。
基于深度学习的桥梁病害检测研究与应用
陶世峰, 吴巨峰, 周强, 赵训刚, 王熊珏, 谈遂
2023, 15(5): 52-57. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.09
[摘要](808) [FullText HTML] (609) [PDF 15493KB](29)
摘要:
本文研发基于YOLOv5算法的桥梁病害检测系统,用于无人机桥梁病害检测。首先,通过无人机巡航系统进行病害采集;其次,通过K-means聚类算法对YOLOv5算法中的先验框比例进行改进,获取桥梁病害的尺寸;再次,利用图像切割算法将无人机输入图像切割为640*640尺寸大小,减小模型训练与推理难度,同时利用APAP算法对切割图像识别结果进行拼接,达到完整无人机图像识别结果;最后,采用Python Flask搭建开放式桥梁病害检测Web前端,可根据实际需求调用不同桥梁部位病害权重,实现13种桥梁病害实时检测。结果表明,该模型可有效地降低硬件需求,可直接对无人机图像进行识别处理,实现快速病害检测,有望为桥梁病害检测提供一个高效、安全且具有前景的检测方法。
基于云计算的节段拼装箱梁桥设计系统开发与应用研究
郝龙, 刘智, 邵慧, 屈振亚
2023, 15(5): 58-63. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.10
[摘要](520) [FullText HTML] (502) [PDF 8082KB](10)
摘要:
针对我国高速公路改扩建和城市道路项目中高架桥桥型选择节段预制拼装箱梁装配化缺乏专业软件的问题。本研究提出了一套基于云计算的桥梁协同设计系统框架,并在该框架基础上开发了节段拼装箱梁在线设计系统。经过在依托工程深圳机荷高速公路改扩建立体层高架桥梁设计中的实际应用表明,该系统可以满足节段拼装箱梁桥两阶段设计需要,能有效提升设计效率和图纸质量,且节约了可观的设计成本。同时,本研究提出的设计系统框架和设计系统开发与应用经验能够为相关桥梁设计软件的研发提供借鉴和参考。
BIM技术在工程建设审批中的应用研究
蔡明豪
2023, 15(5): 64-67. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.11
[摘要](550) [FullText HTML] (452) [PDF 8484KB](20)
摘要:
为加快BIM技术等新一代信息技术与城市发展深度融合,以“新城建”为核心,推进城市发展转型升级,有效促进城市建设管理的信息化和智能化建设,本文以BIM技术应用为基础,分析了当前工程建设项目审批的行业现状和存在的业务问题,利用BIM技术的优势与特点,研究了BIM技术在工程项目建设各阶段的应用模式的可行性,并分析了BIM技术在工程建设审批中关键问题,提出了依托BIM等新一代信息化技术,简化审批流程,推进BIM技术在工程项目建设全生命期的一体化集成应用,提高了审查和审批效率,并展望了BIM技术在未来工程建设审批中的发展。
基于非均匀有理B样条的参数化金属结构空间弯扭构件建模技术
苗庭郡, 张其林, 满延磊, 赵宇超
2023, 15(5): 68-73. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.12
[摘要](511) [FullText HTML] (434) [PDF 2630KB](14)
摘要:
针对金属结构空间弯扭构件的主流建模方式效率较低的问题,本文提出了基于非均匀有理B样条的参数化金属结构空间弯扭构件建模技术。本文设计了基于非均匀有理B样条的金属结构弯扭构件建模算法与程序架构,通过编程进行了软件实现。该技术具有以下特点:可以处理空间曲线轴线、截面和截面方向的输入并直接生成三维实体;支持参数化的建模与模型修改;所建模型包含工程非几何信息。经分析与实际项目验证,该技术合理可行,能够使建模效率得到大幅提升。
基于Electron和Leaflet技术的设计外业采集系统视频巡游相关技术研究及应用
张雄胜, 陈敏, 陈亮
2023, 15(5): 74-78. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.13
[摘要](512) [FullText HTML] (405) [PDF 4282KB](10)
摘要:
本文以合川十塘至大石高速公路项目设计外业为工程背景,建立基于Electron和Leaflet技术的视频巡游平台,实现无人机采集成果与设计路线方案的结合。本项目使用大疆御MAVIC PRO无人机在规划的工程项目设计路线沿线进行航飞拍摄,形成高分辨率的影像资料;视频巡游平台在本地导入影像资料,集成、分析飞行轨迹;同时集成GIS底图、设计路线、高程和工点等项目相关地理环境和设计信息;通过提供三种巡游组合视图实现设计外业采集相关的全要素信息巡游展示。
基于Grasshopper的参数化方法在车辆等效均布活荷载计算中的应用
王昕, 李保忠, 汪光满, 胡达敏
2023, 15(5): 79-84. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.14
[摘要](479) [FullText HTML] (482) [PDF 2302KB](13)
摘要:
针对车辆等效均布活荷载计算的特点,本文以Rhino+Grasshopper为平台,借助Karamba3D有限元插件,提出了一种在Rhino平台内的车辆等效均布活荷载参数化建模和计算的方法,可以调整车辆和结构参数,实时获取车辆等效均布活荷载,并且可进一步确定车辆在开行范围内对结构的最不利位置。详细介绍了该参数化模型的建模分析方法和具体步骤,结合实例对该参数化模型的可行性进行了验证。
基于BIM的复合保温外墙板智能配板研究
赵全斌, 马广交, 苗纪奎
2023, 15(5): 85-89. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.15
[摘要](549) [FullText HTML] (526) [PDF 1729KB](18)
摘要:
为解决装配式复合保温外墙板配板设计时标准化程度低、设计周期长、错误率高等问题,文章基于Revit API二次开发技术,依托C#编程语言,开发出了复合保温外墙板智能配板设计系统,实现了墙板智能排布、智能编码、一键工程量统计、一键生成施工图纸等功能,并成功应用到济南某学院学生公寓项目中,极大地提高了配板效率。
雄安新区方案设计阶段BIM模型质量评价体系研究
白文娟, 肖瑶, 王良平, 张雷, 田翠, 彭思源
2023, 15(5): 90-94. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.16
[摘要](600) [FullText HTML] (572) [PDF 1386KB](23)
摘要:
BIM模型数据是城市空间数据资源的重要组成,合理构建BIM设计模型质量评价体系是BIM模型数据质量的重要保障。本文将雄安新区在方案设计阶段的建筑、道路交通、市政管线及综合管廊等多个专业领域的BIM模型作为主要评价对象,首先阐述了计算机自动判断与人工判断的特点与适用性,其次论述了围绕模型完整性、模型规范性、模型正确性、模型属性一致性、模型碰撞和空间一致性六个维度展开的BIM模型质量评价指标体系,最后在雄安新区模型质量检查工作中实施验证。
基于BIM的机电自动管线综合优化技术研究与应用
陈云浩, 邵治国, 姚慧琴, 杨新元, 赵云凡
2023, 15(5): 95-100. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.17
[摘要](879) [FullText HTML] (573) [PDF 2322KB](34)
摘要:
本文针对目前BIM技术在机电管道综合排布中应用不充分、未能较好发挥其功能、严重依赖工程师经验的问题,提出了自动化的解决方案。由管道通用避让原则、典型碰撞场景标识、典型碰撞解决方案、基于模型信息的场景自动识别、专业化碰撞检查等主要技术组成机电自动管综技术,实现管道碰撞问题的快速检测和分类,并自动完成碰撞问题的调整。本文通过Revit二次开发完成机电自动管综插件,介绍了各项主要技术的原理和实现方法,通过案例测试了软件的使用效果,并提出了进一步优化的关键方法和步骤。对软件适用的范围和时机作出了限制,并提出了改进方案。
白龙港污水厂污泥处置二期工程“BIM+”数智化设计与建造
李翊君, 黄静菲
2023, 15(5): 101-105. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.18
[摘要](545) [FullText HTML] (468) [PDF 4082KB](14)
摘要:
污泥干化焚烧技术是当今实现污泥彻底减量化、稳定化及无害化处置的技术。本文提出了“BIM+”数智化应用理念,系统性梳理了污泥干化焚烧工程BIM正向设计体系,提升污泥工程的精细化设计水平,形成了基于统一编码的数字化协同建造管理工作方法,研发了多种基于BIM的数字化软件,助力工程建设管理提质增效,为日后大规模污泥干化焚烧厂的数智化设计与建造提供了借鉴作用。
桥梁精益建造的数字管理能力成熟度评价研究
许志坚, 杨波, 邓玉辉
2023, 15(5): 106-111. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.19
[摘要](524) [FullText HTML] (585) [PDF 17139KB](16)
摘要:
桥梁精益建造数据管理能力成熟度模型对于评估桥梁精益建造数据管理服务能力,提升桥梁工程项目管理能力有着重要意义。本文结合现有的数据管理成熟度模型和工程管理相关理论,基于初始级、受管理级、稳健级、量化管理级、优化级五个阶段构建桥梁精益建造数据管理能力成熟度模型,并以沉香大桥项目为例对模型进行应用探析。从数据战略、治理、架构、应用、安全、质量、标准、生存周期8个能力域,28个能力项探究数据管理能力成熟度的评价和优化提升的方法,为我国桥梁工程的精益建造的发展和创新提出针对性建议。
BIM技术在装配式研发楼项目施工中的应用
杨立, 张雄, 袁波宏, 禹金伸, 余括, 杨柳, 任国全
2023, 15(5): 112-117. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.20
[摘要](649) [FullText HTML] (487) [PDF 31979KB](33)
摘要:
近年来,随着国家政策和行业趋势的引导,装配式项目越来越多。本文通过将BIM技术与项目施工管理结合,针对解决装配式研发楼项目中存在的吊装问题、装配问题、质量管理问题,提出了利用BIM技术的塔吊选型、预制构件管理和预制构件施工质量解决方案,希望可以为今后的工程实践提供一定的参考借鉴,促进BIM技术的进一步发展。
立体交通工程大体量三维空间数据管理方法研究
孙侨, 朱凌玉, 曹亚亮, 刘君熙
2023, 15(5): 118-122. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.21
[摘要](554) [FullText HTML] (490) [PDF 2135KB](14)
摘要:
交通工程行业数据平台普遍存在数据来源广泛、数据类型异构、数据存储量巨大以及数据展示效果差等问题。本文针对上述平台存在的问题进行研究,基于三维GIS、物联网、大数据等新一代信息技术,提出适用于交通工程行业大体量三维空间数据的管理方法,对大体量三维空间数据进行轻量化、web GL渲染及交通边缘数据处理,有效解决了模型渲染瓶颈并提高了渲染效率, 对于交通工程的数字化发展产生积极的作用。
BIM技术在大型体育场馆中的设计应用
袁小芹, 孟乐, 曾维浩
2023, 15(5): 123-129. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.22
[摘要](535) [FullText HTML] (537) [PDF 7415KB](21)
摘要:
在大型体育场馆建设中,关于如何通过BIM设计对方案论证、可视化决策、解决设计过程复杂空间的设计问题,搭建各专业BIM设计协同平台,将建设全过程中重点关注问题前置,为后期施工提供便利,是一项艰巨的挑战。本文结合深圳市体育中心改造提升工程项目,重点介绍在大体育场馆中设计阶段利用BIM技术的应用过程,通过项目总结出一套有效的管理方法、管理流程,为同类型项目提供技术参考。
基于即时通讯的总包BIM综合协调管理方法探索
赵宇鹏
2023, 15(5): 130-134. doi: 10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2023.05.23
[摘要](561) [FullText HTML] (405) [PDF 3084KB](20)
摘要:
目前,建筑信息模型(BIM)技术普遍应用于各类大型工程中,众多工程引进了BIM协同平台用于项目管理,但BIM协同平台中的大部分业务功能使用率都较低,究其原因在于项目的管理人员通常更习惯使用即时通讯工具,如微信、钉钉等进行日常协同工作,导致BIM协同平台没有为项目起到沟通协同的作用。项目采用即时通讯软件与Navisworks软件结合的方式,利用其协作办公与模型整合的功能,在不改变项目传统管理方法的同时,将BIM技术融入到项目管理中,有效提升BIM协作效率与积极性。基于此,形成了一套基于钉钉平台的BIM综合协调管理的方法。
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