基于BIM的监测信息IFC表达与集成方法研究

发布时间：2020-09-09 14:08

　　建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)具有强大的可视化和信息集成能力,以BIM为监测信息可视化和集成管理平台,能够降低监测信息理解和管理的难度,从而提高监测系统的性能和效率。因此,本文将BIM引入结构健康监测,结合工业基础类(Industry Foundation Classes,简称IFC)标准,提出基于BIM的监测信息IFC表达与集成方法。研究基于IFC的监测信息表达与集成方法,建立监测信息模型,确定集成到BIM的监测数据成员及类型。对IFC标准进行扩展,建立基于IFC的结构健康监测信息模型。建立监测信息模型与IFC信息模型的映射,实现基于IFC的监测信息表达。运用C#语言开发IFC文件读写程序,通过IFC文件解析、监测数据提取和IFC文件生成,实现监测数据自动批量集成到IFC文件。通过实验验证监测信息IFC表达方法和集成程序的可用性。研究基于Revit的监测信息可视化方法,以BIM核心建模软件Revit为平台,运用C#编程语言,开发基于Revit的监测信息可视化程序,实现监测信息与Revit模型的交互。通过自动监测、测点查找、信息查询、文件导出和附加功能五个模块,实现自动预警、数据图形显示、实时漫游、数据分析及数据共享等功能。进行四层钢框架加速度和位移监测信息可视化实验,验证该方法的有效性和实用性。研究基于数据库的监测信息集成管理方法。针对海量监测信息管理问题,运用新奥尔良数据库设计方法,设计SQL Server监测数据库。运用Revit API和C#语言,开发基于Revit的监测信息管理系统,实现自动创建监测数据库及监测数据自动导入。通过监测数据管理模块、文档资料管理模块和数据库后台管理模块,实现监测信息和文档的可视化集成管理。以珠海歌剧院小贝壳监测项目为例,运用基于IFC的监测信息表达方法,建立传感器Revit模型并设置IFC参数,实现监测信息的IFC表达和集成。运用基于Revit的监测信息可视化和管理程序,实现自动预警、数据图形显示、数据分析和数据管理,验证本文提出方法在工程中的可行性和实用性。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TU17;TU317
【部分图文】：

正面图,框架模型,实物

-15-a) 框架正面图 b) 框架侧面图图 2-8 框架模型实物图钢框架共 1 跨 4 层，跨度 1.4m，层高 0.8m。其中，框架梁由组成，长度为 1.4m，宽度为 0.8m，厚度为 0.008m。框架柱由，总长度为 3.2m，宽度为 0.3m，厚度为 0.008m。由于框架仅质量轻、刚度小，在施加荷载后可能产生过大的振动而导致结构框架各层上设置了一定量的配重，而且结构两侧设置了钢索，生过大的位移。次实验在钢框架的二到四层横梁位置分别布置了一个加速度激光位移传感器，各传感器的编号见表 2-7。传感器实物如图

框架结构,实物,传感器,文件

a) 加速度传感器 b) 激光位移传感器图 2-9 传感器实物图2.5.2 实验内容实验思路如图 2-10 所示。首先在 Revit（版本为 2014 教育版）中建立框架结构及传感器 BIM 模型并添加参数，然后将其导出为 IFC 文件，并利用IFC 文件读写程序将监测数据集成到该 IFC 文件。最后，将集成了监测数据的 IFC 文件在 BIM 模型查看软件 Solibri Model Viewer（免费版）和 BIM 建模软件 ArchiCAD（版本为 V17 教育版）中打开，并检查模型及数据的正确性和完整性。Revit建模导出IFC文件集成监测数据的IFC文件SolibriIFC文件ArchiCAD

框架结构,传感器模型,框架,文件

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文型在 Revit 中建立框架结构及利用 Revit 自带的 IFC 导出利用本文开发的 IFC 文件读C 文件。每个传感器的监测数据时 5 秒即完成。

【参考文献】