建筑火场模拟方面的软件和结构火灾反应模拟方面的软件均可在各自领域实现很好的模拟, 但是在建筑火场和结构火灾反应同步模拟上开发尚不到位。基于Ve g a的建筑火场与结构火灾反应同步模拟在本文开发的虚拟现实系统中得到实现。该系统是基于火场模拟软件F DS和有限元软件的后处理虚拟现实平台, 一方面这两种软件的结果保证了模拟的科学性, 另一方面这两种软件的结果又可以同步的在虚拟现实平台上得以展示。同步模拟的相关控制技术将被介绍, 一个同步模拟的例子也将被展示。该系统提供了建筑火场与结构火灾反应之间的直观联系, 相关技术可用作考虑结构危险程度的建筑火场逃生、扑救等虚拟训练。

虚拟现实技术的发展使得观察者能够借助计算机模拟增强对危险场景的理解与认识。本文针对火灾场景下的人员疏散，结合虚拟现实与数值模拟开发了原型系统AutoEscape。系统采用FDS对火场的发生发展进行模拟，基于GIS技术设计并实现了疏散计算引擎。在此基础上，构建了虚拟现实表现模块，结合数值模拟结果对场景各要素的分布状况及行为特征进行综合描述。应用实例表明，系统有助于观察者对火场人员疏散形成深入全面的认识，从而为应急疏散演习、消防救援指挥等提供虚拟训练环境。

本文探讨了虚拟现实技术应用在行人交通安全教育领域的意义和适宜性以及相比普通多媒体技术的优势，并且介绍了国外相关研究的进展情况，总结了目前虚拟现实技术应用在行人交通安全教育领域的缺点，并对这项技术未来发展的趋势进行了展望。

BIM作为一种新的理念和技术，已被誉为自“甩图板”工程后的第二次设计革命。然而BIM技术在设计院的普遍推广应用还缺乏足够的推动力。本文回顾了设计院在我国“甩图板”工程中的重要作用和出色表现；分析了BIM对设计院今后在建筑市场中进一步提高竞争能力的意义；阐述了设计院在BIM推广应用中的主角地位和引领作用；展示了走在BIM应用前列的设计院的出色表现；说明了设计院仍将在BIM浪潮中发挥重要作用。本文还根据设计院推广应用BIM技术中遇到的难点问题，提出了政府主管部门、行业专家、设计院全体员工以及BIM软件企业共同努力，为设计院推广应用BIM技术助力的建议。

近年来我国大型结构抗震弹塑性分析得到了广泛应用, 其中OpenSees作为一款开源有限元程序已逐渐成为最具国际影响力的计算平台之一。但是由于该软件的矩阵求解器效率较低, 难以满足大型结构的计算需求。因此本文以GPU高性能求解为技术手段, 在OpenSees中集成了两个基于迭代法的并行线性求解器, 并通过两个大规模模型验证了基于GPU进行大型结构弹塑性分析的可靠性和高效性(加速比9~15), 为进一步开展基于OpenSees的大型结构地震灾变行为研究提供了高效的计算方法。

当前建筑震害调查以手工作业为主，效率低下。为此，论文开发了一个基于智能手机与Web技术的建筑震害调查系统。该系统由服务器端、手机端和Web端构成：在服务器端，一个面向建筑的数据库被建立，使得建筑成为信息采集和管理基本单元; 在手机端，一个信息采集程序被开发，建立了多媒体数据与建筑的关联; 在Web端，数据被进行智能解析和存储，并在GIS云平台实现可视化。系统在2015年尼泊尔地震我国西藏地区的建筑震害调查中得到了成功应用。

为了科学而逼真地还原桥梁垮塌过程，辅助桥梁垮塌事故鉴定，本文在虚拟现实平台上对基于有限元数据的桥梁垮塌过程场景模拟进行了研究。基于桥梁垮塌过程的有限元模拟数据，本文在三维图形引擎OSG上实现了桥梁场景建模和垮塌动画模拟，并基于桥梁垮塌模型构建了具有一定真实感的场景漫游系统。通过场景模拟与有限元模拟的结果对比，证明了本文基于有限元的桥梁场景建模和垮塌动画控制方法的有效性。本文将有限元技术与虚拟现实技术相结合，为桥梁垮塌事故鉴定提供了科学而真实的虚拟场景。