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《中国石油大学(华东)》 2017年
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基于BIM的高速公路基础数据建模及应用

黄莹莹  
【摘要】:高速公路建设对国家和社会经济的发展具有重要的意义。在高速公路的建设生命周期中,包括设计、施工、运营的各个阶段需要各种各样的数据,这些数据以图表、报表、统计表的形式呈现,难以让管理者对施工过程有全面直观的了解。针对BIM(Building Information Modeling)近年来在建筑领域取得的研究和发展,本研究提出了基于BIM原理的高速公路基础数据模型,可以从设计、进度等各个方面提供可视化、形象化的工程建设管理。本文的主要研究内容如下:(1)高速公路BIM模型。利用BIM原理构建高速公路基础数据的参数化模型,将公路的几何及相关施工信息集成到公路BIM模型中,计算公路的土石方等相关信息,用于指导公路的设计施工建设的各个阶段;使用IFC(Industry Foundation Classes)标准描述公路模型便于不同系统软件间的信息共享。(2)合成公路场景的碰撞处理。碰撞问题是BIM应用于高速公路施工项目中需要解决的一个重要问题。高速公路场景由构造物组合而成,如地形、路基、涵洞等。在合成公路场景时,这些构造物间存在重叠或依赖关系,如果不进行空间上的拓扑关系处理,会发生构造物间的碰撞。依据公路构造物间的空间位置关系进行处理,在生成几何模型时,计算路基模型与地形模型的交点,对逐边裁剪算法进行改进,使用基于三角形分解的三角网切割算法,处理构造物间的碰撞。(3)基于高速公路BIM模型的4D可视化。基于公路的BIM参数化模型,结合施工数据,实现高速公路施工可视化系统。该系统可以读取BIM公路模型文件,利用三维渲染引擎OSG实现公路场景的可视化展示、漫游及施工进度动态演示。
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