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地下厂房安全监测信息可视化与智能分析管理系统的综合集成研究

汤华  
【摘要】: 本文针对岩土工程中的地下厂房这一重要的研究对象,展开基于专业特点的GIS技术与开发研究,实现面向专业分析功能的系统信息可视化、智能化、网络化、集成化研究,为地下厂房的安全监测提供一个有效的综合决策平台,主要研究内容和研究成果如下: 1、开展了地下厂房三维地质建模研究,建立了包括三维地层信息、施工开挖、三维洞室、断层、水位分布、典型监测设施和工程措施的地下厂房全景三维模型。基于克里金插值,提出了利用地质钻孔点、地质剖面线上的特征点和由特征点插值出剖面线上的点三者共同参与插值的地层生成算法;提出了基于任意形状的两个空间多边形生成地下洞室的方法,并解决了任意两个地下洞室的相互裁减的问题。 2、基于DirectX进行了快速三维绘制的研究;对三维模型进行了层次细节的管理以及利用了视锥裁减算法解决了绘制的三维数据量的问题;研究了三维浏览技术,加入快速的碰撞检测算法,使得三维浏览更加真实。 3、针对地下厂房围岩变形非线性位移的预测问题,提出了“确定性因素影响模型法”对位移进行预测的思路,并采用该方法分别对断层因素和开挖进尺因素对围岩变形的影响进行研究,然后综合考虑两因素的影响得到最终的影响模型,对围岩变形的非线性位移进行预测分析。 4、在综合利用了前期试验数据、监测成果、前期分析结果的基础上,采用开挖过程中不断揭示的最新地质资料,以围岩基本力学参数和初始应力场为基本变量,运用均匀试验设计原理,设计了均匀性非常好的计算方案,成功地实现了地下洞室群围岩的多参数反演;此外,提出了从三维地质模型数据结构到数值模拟数据结构转换的方法,实现了快速建立有限元模型的目的。 5、对地下厂房安全监测信息可视化与智能分析管理系统进行了集成研究,探讨了集成系统的总体设计和开发实现,介绍了系统的各项综合功能。 6、利用VC++和DirectX开发工具,基于动态链接库和控件编程的思想,开发了独立底层、自主版权的地下厂房安全监测信息可视化与智能分析管理系统,并


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