基于IFC的桥梁施工监控数据集成与可视化研究
发布时间：2021-09-03 09:10
桥梁施工监控承担着确保桥梁结构安全以及控制结构线形和内力状态的作用,但传统的桥梁施工监控存在信息化程度不足,数据的集成、交换和共享难度大,且可视化手段单一等问题,给现场施工管理带来了诸多不便。随着BIM（Building Information Modelling,建筑信息模型）技术的逐渐成熟,其在桥梁施工阶段的深化应用有助于提升桥梁施工信息化和精细化管理水平,使其成为近年来学术界和工程界的研究热点之一。本文紧紧围绕桥梁施工监控数据集成和基于BIM模型的监控数据可视化两个核心,以徐州房亭河大桥为工程实例,对基于IFC（Industry Foundation Classes,工业基础类）标准的预应力混凝土连续梁桥施工监控数据集成以及主梁应力和线形监控数据可视化展开研究,主要包括以下工作:（1）提出了基于属性集的IfcSensor实体和IfcBeam实体的信息扩展机制,用于主梁应力和线形监控数据的IFC集成;根据桥梁施工监控数据集成需求,自定义传感器属性集和主梁线形属性集,提出了采用xBIM解析工具包实现IFC实体属性集的扩展,继而开发了属性集扩展集成程序和IfcPropertyTable...
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑行业数据资产的载体转变Fig.11Carriertransformationofdataassetsinconstructionindustry
?诵娜砑?教ǎ?擞肅#编程语言和RevitAPI，开发了基于Revit+SQLServer框架的结构监测信息管理插件，实现了监测信息和文档的可视化。2016年，李小玲[30]以珠海歌剧院监测项目为工程背景，采用.NET编程语言和SQL语句混合编程的方式开发了基于Revit的监测信息数据库和可视化功能，包括构件安全预警功能，数据的实时更新、数据的图表查看、数据的导出、数据的分析、基于阈值的构件高亮显示以及对话框预警等。2018年，JMDavilaDelgado[31]提出使用游戏引擎框架Unity3D开发独立应用程序的方法来显示时间序列的监测数据，正如图1-2所示，借助游戏引擎强大的三维图像渲染、交互模块和网络模块，实现在3D场景下以一种交互的方式处理监测数据，并且使得实时数据的可视化成为可能。2018年，PhilippH[32]在IFC4Add2标准提供从底层来帮助集成相关缺陷信息和影像的基础上，进行了探索性的研究。将桥梁缺陷信息集成到BIM模型中，如图1-3所示，从而得到更具实际利用价值的信息模型。与此同时，信息模型与IFC的交互可以对钢筋混凝土桥的检测信息进行归类，并且能使得这种信息得以标准化，以一种适合不同的使用者和不同需求的方式进行信息分享和对比。图1-2基于Unity3D的BIM可视化系统Fig.1-2BIMvisualizationsystembasedonUnity3D图1-3桥梁缺陷信息的BIM可视化Fig.1-3BIMvisualizationofbridgedefectinformation1.3.4国内外相关研究评述结合以上国内外相关研究及分析，可以看出：（1）已有文献的研究对象多集中于斜拉桥、悬索桥、钢桁架拱桥等大跨度桥梁，且所针对的应用阶段也以运营期的结构健康监测居多，而关于BIM技术在预应力混凝土连续梁桥施工监控中的应用研究相对较少；（2）IFC是业内的BIM软件供应商和科研人员普遍接纳的一种建筑模型数据
能，数据的实时更新、数据的图表查看、数据的导出、数据的分析、基于阈值的构件高亮显示以及对话框预警等。2018年，JMDavilaDelgado[31]提出使用游戏引擎框架Unity3D开发独立应用程序的方法来显示时间序列的监测数据，正如图1-2所示，借助游戏引擎强大的三维图像渲染、交互模块和网络模块，实现在3D场景下以一种交互的方式处理监测数据，并且使得实时数据的可视化成为可能。2018年，PhilippH[32]在IFC4Add2标准提供从底层来帮助集成相关缺陷信息和影像的基础上，进行了探索性的研究。将桥梁缺陷信息集成到BIM模型中，如图1-3所示，从而得到更具实际利用价值的信息模型。与此同时，信息模型与IFC的交互可以对钢筋混凝土桥的检测信息进行归类，并且能使得这种信息得以标准化，以一种适合不同的使用者和不同需求的方式进行信息分享和对比。图1-2基于Unity3D的BIM可视化系统Fig.1-2BIMvisualizationsystembasedonUnity3D图1-3桥梁缺陷信息的BIM可视化Fig.1-3BIMvisualizationofbridgedefectinformation1.3.4国内外相关研究评述结合以上国内外相关研究及分析，可以看出：（1）已有文献的研究对象多集中于斜拉桥、悬索桥、钢桁架拱桥等大跨度桥梁，且所针对的应用阶段也以运营期的结构健康监测居多，而关于BIM技术在预应力混凝土连续梁桥施工监控中的应用研究相对较少；（2）IFC是业内的BIM软件供应商和科研人员普遍接纳的一种建筑模型数据描述标准[37]。目前对IFC模型信息描述和扩展机制的研究已基本成熟，但缺少面向桥梁施工监控的IFC扩展集成研究，且相关文献对于IFC扩展集成的程序实现鲜有涉及；（3）基于BIM技术的结构监测系统目前以网页端（B/S端）和独立应用程序（C/S端）为主，并利用第三方数据库软件进行监测数据的存储和管理?
【参考文献】：
期刊论文
[1]设计阶段基于参数化建模的公共建筑能耗优化[J]. 何立华,宫俊逸,谢耀征. 工程管理学报. 2019(06)
[2]基于Revit的新奥法隧道初期支护构件参数化建模研究[J]. 刘兆新,田斌华,陈元培,徐帮树,石伟航. 隧道建设(中英文). 2019(10)
[3]基于BIM参数化在桥梁工程设计阶段应用初探[J]. 杜一丛,王亮. 建筑结构. 2019(S2)
[4]Dynamo在桥梁BIM建模中的应用[J]. 仇朝珍,贺波,葛胜锦. 中外公路. 2019(05)
[5]基于Revit的隧道参数化建模研究[J]. 刘贝,周东明. 工程建设. 2019(09)
[6]基于Dynamo的接触网自动装配设计[J]. 陈珊珊,王颖,徐灏. 铁路技术创新. 2019(04)
[7]基于工业基础类的建筑物3D Tiles数据可视化[J]. 徐照,张路,索华,迟英姿. 浙江大学学报(工学版). 2019(06)
[8]从BIM模型提取建筑能耗监测静态数据的方法[J]. 马智亮,滕明焜,任远. 哈尔滨工业大学学报. 2019(12)
[9]BIM技术在深基坑监测数据处理中的应用[J]. 刘素军,李强,杨猛,薛伟,乔稳超. 建筑技术. 2018(10)
[10]基于Revit的牵引变电设备BIM模型与信息集成研究[J]. 常盛杰,党建武,王阳萍. 图学学报. 2018(04)
博士论文
[1]水利水电工程信息模型研究及应用[D]. 杜成波.天津大学 2014
[2]基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D]. 张洋.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D]. 曲强龙.北京交通大学 2019
[2]基于BIM的扩大基础重力式锚碇参数化设计研究[D]. 唐可佳.西南交通大学 2018
[3]基于BIM技术的基坑监测可视化系统研发与应用[D]. 考晓君.青岛理工大学 2018
[4]BIM在电力建设工程施工过程中的应用研究[D]. 吕林琳.大连海事大学 2017
[5]基于Revit的地铁车站换乘通道结构模型自动生成算法研究[D]. 王博.华东交通大学 2017
[6]BIM技术在桥梁管养中的应用研究[D]. 曹再兴.重庆交通大学 2017
[7]基于BIM的大跨度悬索桥施工监控研究[D]. 唐清东.西南交通大学 2017
[8]基于BIM的结构设计规范审查方法研究[D]. 刘洪.重庆大学 2017
[9]基于Revit的钢筋混凝土结构信息提取研究[D]. 方超.西安建筑科技大学 2017
[10]基于建筑信息模型的结构健康监测可视化研究[D]. 李小玲.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3380835
【文章来源】：南京林业大学江苏省
【文章页数】：100 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
建筑行业数据资产的载体转变Fig.11Carriertransformationofdataassetsinconstructionindustry
?诵娜砑?教ǎ?擞肅#编程语言和RevitAPI，开发了基于Revit+SQLServer框架的结构监测信息管理插件，实现了监测信息和文档的可视化。2016年，李小玲[30]以珠海歌剧院监测项目为工程背景，采用.NET编程语言和SQL语句混合编程的方式开发了基于Revit的监测信息数据库和可视化功能，包括构件安全预警功能，数据的实时更新、数据的图表查看、数据的导出、数据的分析、基于阈值的构件高亮显示以及对话框预警等。2018年，JMDavilaDelgado[31]提出使用游戏引擎框架Unity3D开发独立应用程序的方法来显示时间序列的监测数据，正如图1-2所示，借助游戏引擎强大的三维图像渲染、交互模块和网络模块，实现在3D场景下以一种交互的方式处理监测数据，并且使得实时数据的可视化成为可能。2018年，PhilippH[32]在IFC4Add2标准提供从底层来帮助集成相关缺陷信息和影像的基础上，进行了探索性的研究。将桥梁缺陷信息集成到BIM模型中，如图1-3所示，从而得到更具实际利用价值的信息模型。与此同时，信息模型与IFC的交互可以对钢筋混凝土桥的检测信息进行归类，并且能使得这种信息得以标准化，以一种适合不同的使用者和不同需求的方式进行信息分享和对比。图1-2基于Unity3D的BIM可视化系统Fig.1-2BIMvisualizationsystembasedonUnity3D图1-3桥梁缺陷信息的BIM可视化Fig.1-3BIMvisualizationofbridgedefectinformation1.3.4国内外相关研究评述结合以上国内外相关研究及分析，可以看出：（1）已有文献的研究对象多集中于斜拉桥、悬索桥、钢桁架拱桥等大跨度桥梁，且所针对的应用阶段也以运营期的结构健康监测居多，而关于BIM技术在预应力混凝土连续梁桥施工监控中的应用研究相对较少；（2）IFC是业内的BIM软件供应商和科研人员普遍接纳的一种建筑模型数据
能，数据的实时更新、数据的图表查看、数据的导出、数据的分析、基于阈值的构件高亮显示以及对话框预警等。2018年，JMDavilaDelgado[31]提出使用游戏引擎框架Unity3D开发独立应用程序的方法来显示时间序列的监测数据，正如图1-2所示，借助游戏引擎强大的三维图像渲染、交互模块和网络模块，实现在3D场景下以一种交互的方式处理监测数据，并且使得实时数据的可视化成为可能。2018年，PhilippH[32]在IFC4Add2标准提供从底层来帮助集成相关缺陷信息和影像的基础上，进行了探索性的研究。将桥梁缺陷信息集成到BIM模型中，如图1-3所示，从而得到更具实际利用价值的信息模型。与此同时，信息模型与IFC的交互可以对钢筋混凝土桥的检测信息进行归类，并且能使得这种信息得以标准化，以一种适合不同的使用者和不同需求的方式进行信息分享和对比。图1-2基于Unity3D的BIM可视化系统Fig.1-2BIMvisualizationsystembasedonUnity3D图1-3桥梁缺陷信息的BIM可视化Fig.1-3BIMvisualizationofbridgedefectinformation1.3.4国内外相关研究评述结合以上国内外相关研究及分析，可以看出：（1）已有文献的研究对象多集中于斜拉桥、悬索桥、钢桁架拱桥等大跨度桥梁，且所针对的应用阶段也以运营期的结构健康监测居多，而关于BIM技术在预应力混凝土连续梁桥施工监控中的应用研究相对较少；（2）IFC是业内的BIM软件供应商和科研人员普遍接纳的一种建筑模型数据描述标准[37]。目前对IFC模型信息描述和扩展机制的研究已基本成熟，但缺少面向桥梁施工监控的IFC扩展集成研究，且相关文献对于IFC扩展集成的程序实现鲜有涉及；（3）基于BIM技术的结构监测系统目前以网页端（B/S端）和独立应用程序（C/S端）为主，并利用第三方数据库软件进行监测数据的存储和管理?
【参考文献】：
期刊论文
[1]设计阶段基于参数化建模的公共建筑能耗优化[J]. 何立华,宫俊逸,谢耀征. 工程管理学报. 2019(06)
[2]基于Revit的新奥法隧道初期支护构件参数化建模研究[J]. 刘兆新,田斌华,陈元培,徐帮树,石伟航. 隧道建设(中英文). 2019(10)
[3]基于BIM参数化在桥梁工程设计阶段应用初探[J]. 杜一丛,王亮. 建筑结构. 2019(S2)
[4]Dynamo在桥梁BIM建模中的应用[J]. 仇朝珍,贺波,葛胜锦. 中外公路. 2019(05)
[5]基于Revit的隧道参数化建模研究[J]. 刘贝,周东明. 工程建设. 2019(09)
[6]基于Dynamo的接触网自动装配设计[J]. 陈珊珊,王颖,徐灏. 铁路技术创新. 2019(04)
[7]基于工业基础类的建筑物3D Tiles数据可视化[J]. 徐照,张路,索华,迟英姿. 浙江大学学报(工学版). 2019(06)
[8]从BIM模型提取建筑能耗监测静态数据的方法[J]. 马智亮,滕明焜,任远. 哈尔滨工业大学学报. 2019(12)
[9]BIM技术在深基坑监测数据处理中的应用[J]. 刘素军,李强,杨猛,薛伟,乔稳超. 建筑技术. 2018(10)
[10]基于Revit的牵引变电设备BIM模型与信息集成研究[J]. 常盛杰,党建武,王阳萍. 图学学报. 2018(04)
博士论文
[1]水利水电工程信息模型研究及应用[D]. 杜成波.天津大学 2014
[2]基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D]. 张洋.清华大学 2009
硕士论文
[1]基于BIM的预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D]. 曲强龙.北京交通大学 2019
[2]基于BIM的扩大基础重力式锚碇参数化设计研究[D]. 唐可佳.西南交通大学 2018
[3]基于BIM技术的基坑监测可视化系统研发与应用[D]. 考晓君.青岛理工大学 2018
[4]BIM在电力建设工程施工过程中的应用研究[D]. 吕林琳.大连海事大学 2017
[5]基于Revit的地铁车站换乘通道结构模型自动生成算法研究[D]. 王博.华东交通大学 2017
[6]BIM技术在桥梁管养中的应用研究[D]. 曹再兴.重庆交通大学 2017
[7]基于BIM的大跨度悬索桥施工监控研究[D]. 唐清东.西南交通大学 2017
[8]基于BIM的结构设计规范审查方法研究[D]. 刘洪.重庆大学 2017
[9]基于Revit的钢筋混凝土结构信息提取研究[D]. 方超.西安建筑科技大学 2017
[10]基于建筑信息模型的结构健康监测可视化研究[D]. 李小玲.哈尔滨工业大学 2016
本文编号：3380835
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