基于BIM技术的图书馆建筑结构四维可视化施工模拟
发布时间：2021-08-01 18:39
图书馆建筑的规模和工程量较大,在图书馆建筑结构施工模拟中,常出现碰撞现象。基于此,利用BIM技术建立图书馆建筑结构四维可视化施工模型,对模型的碰撞进行检测,根据检测内容对施工模型进行修改,完成基于BIM技术的图书馆建筑结构四维可视化施工模拟。仿真结果表明:采用所提方法对图书馆建筑结构四维可视化施工模拟过程中未发生碰撞,验证基于BIM技术的图书馆建筑结构四维可视化施工模拟方法效果较好。
【文章来源】：齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2020,36(06)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图书馆建筑层管线碰撞情况对比
?笱аПǎㄗ匀豢蒲О妫?020年施工模拟非常重要。实验中，采用NavisworksManage软件进行碰撞检查，该软件可快速审阅和反复检查由多种三维设计软件创建的几何单元。分别采用本文方法、基于增强现实的工程三维可视化场构建以及基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法对该图书馆建筑工程进行施工模拟。对比3种模拟方法模拟后图书馆建筑结构碰撞现象。4.2实验结果分析4.2.1图书馆管线模拟碰撞情况对比分别采用三种方法对图书馆管线进行施工模拟，模拟结果如图3所示。图3不同方法图书馆管线模拟碰撞情况对比通过分析图4可知，采用基于增强现实的工程三维可视化场构建方法模拟后的消防水管与结构梁发生碰撞，这是由于该方法在模拟过程中，没有预先留有孔洞位置；采用基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法模拟后电缆桥架与剪力墙发生碰撞，这是由于该方法没有在剪力墙上预留孔洞，从而导致碰撞现象的发生；采用所提方法进行模拟后未发生碰撞现象，这是因为在模拟过程中，该方法在墙上预留孔洞，避免在现场施工时重新凿洞，故避免碰撞现象的发生。4.2.2图书馆建筑层管线碰撞情况对比为进一步验证本文方法的可行性，分别利用所提方法与其它两种传统模拟方法对图书馆管线进行模拟，图书馆建筑层管线模拟情况如图4所示。图4图书馆建筑层管线碰撞情况对比图4中，方框圈出的位置为需要预留出孔洞的位置，分析上述图书馆建筑层管线碰撞情况对比结果可知，基于增强现实的工程三维可视化场构建方法模拟后发生两处碰撞情况，均没有预留出孔洞，模拟效果较差；基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法模拟后发生一处碰撞。采用所提方法进行模拟后管线与结构构件之间未出现碰撞，这是由于该方法在模拟前预留出位置，从而避免碰撞现象的发生。5
?S代表图书馆建筑结构实体外观表现参数，t代表建筑结构四维可视化施工模拟过程中产生的时间变量，,,ipxyz代表建筑模型中第i个特征点的三维坐标，x,y,z分别代表第i个特征点在空间坐标系下的3个空间坐标值[7]，n代表图书馆建筑结构实体外观特征点数量。通过上述步骤建立基于BIM技术的图书馆建筑结构四维可视化施工模型[8]。利用上述模型，结合后期施工需求，对可视化施工模型进行拆分，并按照不同模型内容将其放置在相应的子模型库中。整个施工模拟的建模步骤如图1所示。3四维可视化实现由于图书馆建筑规模较大，在模拟过程中难免发生碰撞现象，因此，对图书馆建筑结构四维可视化模型碰撞进行检测。图书馆建筑结构碰撞检测[9]前提需要分析建筑结构实体几何特征[10]。因此，需要采用实体模型对建筑结构进行义[11]。假设在实际的图书馆施工过程中，场地设施不会发生变形，只发生空间移动，则实体的时空模型可表现为一个随时间变化的齐次坐标变换矩阵[12]，即：图1图书馆建筑结构四维可视化施工模拟
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM–遗传算法的建筑施工期多目标优化设计[J]. 何威,史一超. 土木工程与管理学报. 2019(04)
[2]BIM技术在建筑施工现场危险源管理中的应用研究[J]. 张彬彬. 施工技术. 2019(06)
[3]采用新奥法的隧道BIM施工模拟研究与应用[J]. 许东风,杨建群,周婷,史培新. 施工技术. 2019(06)
[4]BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究[J]. 谢广荣. 钢结构. 2019(03)
[5]基于BIM技术的某超高层钢结构项目施工可视化仿真研究[J]. 孙秋荣. 钢结构. 2019(02)
[6]基于建筑信息建模技术的城市综合体设计实践研究[J]. 刘吉臣,高莹,侯寰宇. 工业建筑. 2019(02)
[7]基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化研究[J]. 赵凯,唐丽华,张姝婧. 浙江农林大学学报. 2019(01)
[8]基于CATIA的BIM技术在大跨度钢管混凝土拱桥施工中应用研究[J]. 黄柳云,宋少军,王建军,孙辉,龙丽芳. 公路. 2019(01)
[9]基于BIM技术在地铁施工质量安全管理中的应用研究[J]. 夏润禾. 施工技术. 2018(S4)
[10]BIM技术在跨越磁悬浮轨道桥梁工程施工中的应用研究[J]. 姜早龙,李园,张志军,冯晓哲. 施工技术. 2018(24)
本文编号：3316043
【文章来源】：齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2020,36(06)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
图书馆建筑层管线碰撞情况对比
?笱аПǎㄗ匀豢蒲О妫?020年施工模拟非常重要。实验中，采用NavisworksManage软件进行碰撞检查，该软件可快速审阅和反复检查由多种三维设计软件创建的几何单元。分别采用本文方法、基于增强现实的工程三维可视化场构建以及基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法对该图书馆建筑工程进行施工模拟。对比3种模拟方法模拟后图书馆建筑结构碰撞现象。4.2实验结果分析4.2.1图书馆管线模拟碰撞情况对比分别采用三种方法对图书馆管线进行施工模拟，模拟结果如图3所示。图3不同方法图书馆管线模拟碰撞情况对比通过分析图4可知，采用基于增强现实的工程三维可视化场构建方法模拟后的消防水管与结构梁发生碰撞，这是由于该方法在模拟过程中，没有预先留有孔洞位置；采用基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法模拟后电缆桥架与剪力墙发生碰撞，这是由于该方法没有在剪力墙上预留孔洞，从而导致碰撞现象的发生；采用所提方法进行模拟后未发生碰撞现象，这是因为在模拟过程中，该方法在墙上预留孔洞，避免在现场施工时重新凿洞，故避免碰撞现象的发生。4.2.2图书馆建筑层管线碰撞情况对比为进一步验证本文方法的可行性，分别利用所提方法与其它两种传统模拟方法对图书馆管线进行模拟，图书馆建筑层管线模拟情况如图4所示。图4图书馆建筑层管线碰撞情况对比图4中，方框圈出的位置为需要预留出孔洞的位置，分析上述图书馆建筑层管线碰撞情况对比结果可知，基于增强现实的工程三维可视化场构建方法模拟后发生两处碰撞情况，均没有预留出孔洞，模拟效果较差；基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化方法模拟后发生一处碰撞。采用所提方法进行模拟后管线与结构构件之间未出现碰撞，这是由于该方法在模拟前预留出位置，从而避免碰撞现象的发生。5
?S代表图书馆建筑结构实体外观表现参数，t代表建筑结构四维可视化施工模拟过程中产生的时间变量，,,ipxyz代表建筑模型中第i个特征点的三维坐标，x,y,z分别代表第i个特征点在空间坐标系下的3个空间坐标值[7]，n代表图书馆建筑结构实体外观特征点数量。通过上述步骤建立基于BIM技术的图书馆建筑结构四维可视化施工模型[8]。利用上述模型，结合后期施工需求，对可视化施工模型进行拆分，并按照不同模型内容将其放置在相应的子模型库中。整个施工模拟的建模步骤如图1所示。3四维可视化实现由于图书馆建筑规模较大，在模拟过程中难免发生碰撞现象，因此，对图书馆建筑结构四维可视化模型碰撞进行检测。图书馆建筑结构碰撞检测[9]前提需要分析建筑结构实体几何特征[10]。因此，需要采用实体模型对建筑结构进行义[11]。假设在实际的图书馆施工过程中，场地设施不会发生变形，只发生空间移动，则实体的时空模型可表现为一个随时间变化的齐次坐标变换矩阵[12]，即：图1图书馆建筑结构四维可视化施工模拟
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于BIM–遗传算法的建筑施工期多目标优化设计[J]. 何威,史一超. 土木工程与管理学报. 2019(04)
[2]BIM技术在建筑施工现场危险源管理中的应用研究[J]. 张彬彬. 施工技术. 2019(06)
[3]采用新奥法的隧道BIM施工模拟研究与应用[J]. 许东风,杨建群,周婷,史培新. 施工技术. 2019(06)
[4]BIM技术在钢结构施工方案决策分析中的应用研究[J]. 谢广荣. 钢结构. 2019(03)
[5]基于BIM技术的某超高层钢结构项目施工可视化仿真研究[J]. 孙秋荣. 钢结构. 2019(02)
[6]基于建筑信息建模技术的城市综合体设计实践研究[J]. 刘吉臣,高莹,侯寰宇. 工业建筑. 2019(02)
[7]基于OpenGL的交互式三维树木建模与可视化研究[J]. 赵凯,唐丽华,张姝婧. 浙江农林大学学报. 2019(01)
[8]基于CATIA的BIM技术在大跨度钢管混凝土拱桥施工中应用研究[J]. 黄柳云,宋少军,王建军,孙辉,龙丽芳. 公路. 2019(01)
[9]基于BIM技术在地铁施工质量安全管理中的应用研究[J]. 夏润禾. 施工技术. 2018(S4)
[10]BIM技术在跨越磁悬浮轨道桥梁工程施工中的应用研究[J]. 姜早龙,李园,张志军,冯晓哲. 施工技术. 2018(24)
本文编号：3316043
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