软土地区大直径盾构下穿建筑物注浆方案优化

依托京津城际延伸线天津至于家堡工程解放路隧道盾构区间下穿东顺旅馆施工,采用三维有限差分软件FLAC3D对盾构下穿建筑物进行数值模拟,结合现场监测数据,分析建筑物注浆加固效果.为了确保盾构安全下穿建筑物,提出3种不同的加固方案,并采用FLAC3D进行数值模拟分析.研究结果表明:优化后的注浆方案可以保证盾构安全下穿建筑物.     

一种基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法

针对构件式建筑幕墙如何进行虚拟自动装配问题,提出了基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法。该方法首先需要创建建筑物外围模型,通过逐步细化建筑物外围模型从FIM到OGM,再到AGM,将建筑物三维模型中的外围骨架的结构数据转化为建筑幕墙虚拟装配的数据;然后,利用转换后的装配数据应用于建筑物的三维装配几何模型中,以建筑物的外围骨架作为顶层基本骨架,采用自顶向下的方式驱动建筑幕墙的自动装配;最后通过实例验证了此方法是有效的,并且与传统方式相比可以提升装配效率。     

一种基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法

针对构件式建筑幕墙如何进行虚拟自动装配问题,提出了基于模型驱动的建筑幕墙虚拟自动装配方法。该方法首先需要创建建筑物外围模型,通过逐步细化建筑物外围模型从FIM到OGM,再到AGM,将建筑物三维模型中的外围骨架的结构数据转化为建筑幕墙虚拟装配的数据;然后,利用转换后的装配数据应用于建筑物的三维装配几何模型中,以建筑物的外围骨架作为顶层基本骨架,采用自顶向下的方式驱动建筑幕墙的自动装配;最后通过实例验证了此方法是有效的,并且与传统方式相比可以提升装配效率。     

建筑物墙体材料的热经济学分析

建筑物能耗在总能耗中占有很大比例,采用新型节能的建筑材料可以带来明显的节能效果。采用热经济学的方法,综合考虑建筑物能量消耗和墙体造价,建立了建筑物墙体材料的选择和墙体厚度的优化的数学模型,确定了选择墙体材料的判据以及最佳墙体厚度的计算式。针对西安地区的气候条件,对实心粘土砖、空心粘土砖、加气混凝土砌块和混凝土岩棉复合板4种墙体材料进行了计算和比较。由于在墙体的年度总费用中,能量费用占有较大的份额,性能/价格比较好的材料更适宜,同时墙体厚度略高于目前采用的值。     

基于3DGIS的古建筑物的三维数字化保存研究

针对传统古建筑物存档保存保护形式存在的不足,提出了利用免棱镜全站仪获取古建筑物的三维坐标数据的方法,根据获取的古建筑物三维坐标数据,利用AutoCAD和3DMAX对古建筑物进行三维建模,再将三维模型在3DGIS中进行纹理粘贴和古建筑物有关工艺、材质、工程等属性数据的输入,不单纯实现了古建筑物视觉上的三维可视化,而且实现了古建筑空间和属性信息的管理、查询和分析,从而实现了真正意义上的古建筑物三维数字化保存。     

连铸结晶器内钢液流场的数值模拟

采用商业软件,针对连铸机结晶器的结构和工艺参数,进行了流动过程的三维数值模拟,分析了浸入式水口的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液流动的影响.结果表明,合适的浸入深度、水口侧孔倾角和拉速有利于夹杂物的上浮,减小液面波动.     

一侧有建筑物时盾构引起地表沉降的数值分析

本文利用有限元程序 Midas/GTS,综合考虑土体非线性、土体与盾构作用、注浆压力、千斤顶推力、密封舱土压力等要素,建立了隧道-土-桩基-建筑物三维非线性有限元模型,研究地表一侧存在建筑物时及盾构施工参数对地表沉降的影响。通过三维仿真数值模拟得出以下结论：地表存在建筑物时,地表沉降最大值比无建筑物时要小,且最大沉降值背离建筑物方向,偏离盾构中心轴线;盾构支护压力越接近侧向静止水土压力地表沉降越小,合理的控制盾构施工参数（注浆压力、盾构机千斤顶推力）可以有效减小地表沉降。     

基于虚拟现实技术的变电站三维场景仿真技术

介绍了变电站的三维场景建模方法,采用虚拟现实建模语言（VRML）建立了三维虚拟电气设备及虚拟变电站,并且通过VRML的Script节点调用Java程序实现了交互功能。应用三维图形技术为变电站仿真系统构造虚拟环境能大大提高变电站场景的真实感,同时,将电力系统仿真软件与虚拟变电站连接起来模拟变电站的各种运行状态,为变电站仿真培训工作带来技术飞跃。该系统不仅具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点,还可以在PC机和Windows操作系统环境下运行,因此具有经济、高效、便于使用等优点。     

考虑三维变形的地基沉降计算公式的改进

在工程设计和施工中,如能事先预估并妥善考虑地基的变形而加以控制或利用,是可以防止地基变形所带来的不利影响的.计算建筑物地基的沉降时,应考虑地基土侧向变形的影响.笔者在考虑三维变形的地基沉降计算理论基础上,以e-lgp曲线来替代e-p曲线,使沉降量计算更简化、准确.     

面向安全监测的机场三维建模方法

针对威胁机场安全的因素越来越多,机场安全管理的形势越来越严峻的现状,引入三维建模技术对机场安全进行直观地监测。在分析了机场主要安全监测任务的基础上,确定了机场三维建模的范围和建模对象,并制定了相应的精度等级标准。采用多方式相结合的三维建模技术,分别研究了机场三维地形、机场周边建筑物及设施和机场内建筑物及设施最适宜的三维建模技术路线,并应用于机场安全监测三维系统中,验证了技术方法的有效性和实用性。     

古建筑保护中参数化建模及仿真系统的研究

仿真技术是古建筑保护的重要手段。本文在对亭台楼阁等中国典型古建筑进行结构化分析的基础上,提出了参数化建模的方法。应用数据库技术组织管理数据,应用编程语言建立一个古建筑造型系统,生成不同类型古建筑三维模型的脚本文件,在AutoCAD系统中运行后生成三维模型;对模型进行优化处理后,再运用漫游技术,实现古建筑的实时虚拟漫游。参数化建模有效解决了不同古建筑数据模型不能共享的问题,有助于对古建筑保护方案进行更有效地设计和评估。     

Skyline在数字矿山中的应用研究

矿山的三维建模及虚拟场景搭建是数字矿山的基础.Skyline Terrasuite平台为矿山三维建模及虚拟场景的实现提供了实用的手段和方法.通过对相关建模技术和方法进行研究,分析矿山各类实体的特征并对其分类,充分结合矿山区域高分辨率影像、大比例尺地形图和实地拍摄的照片等构建实体模型,在Skyline Terrasuite中完成矿山三维场景的虚拟仿真.本文在矿山现有数据的基础上,研究了地面建筑和地下巷道等主要物体的建模方法.实验结果表明,三维矿山实现动态的、逼真的模型表达,为数字矿山的建设提供了一种有效的方法.     

基于三维激光扫描技术的大型古建筑精细三维重建

大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐且沉重,而三维激光扫描技术作为测绘领域的一项高新技术,具有无接触测量、效率高等优点,将三维激光扫描技术应用到文物保护领域将成为精细、快捷的文物档案保护手段之一。以某大型仿古建筑为例,详细阐述了数据采集的技术和方法,结合在数据处理过程遇到的一些问题进行了探讨和总结。最终给出该建筑物的局部纹理映射图和各类效果图,为三维激光扫描技术在大型古建筑三维重建中的应用提供借鉴和参考。     

基于语义虚拟接口的三维用户界面组态

针对三维组态软件图形用户界面组态过程复杂、人机交互不自然的问题,提出基于语义虚拟接口的三维用户界面组态方法.该方法通过建立虚拟场景建模本体,借助本体语义信息辅助进行三维用户界面组态人机交互.提出虚拟接口的概念,使用虚拟接口作为场景对象人机交互语义信息的载体,用其表示场景对象之间可能的组态关系,实现了场景对象间的自动组态连接,进而实现了以简单人机交互完成复杂的三维组态任务.通过化工领域三维组态软件原型系统验证了方法的有效性.     

大型古建筑文物三维数字化保护研究——以白马寺齐云塔为例

针对大型古建筑文物结构复杂,数字化保护工作繁琐而沉重的问题,提出融合多种精密测量技术的三维数字化方法．用GPS测设精密控制网来确定古建筑文物的空间坐标和方位;用三维激光扫描仪获取密集点云来构建精细三维数据模型;用高精度免棱镜全站仪精确观测特征点,与三维激光扫描测量进行精度的相互检核．以该方法在白马寺齐云塔数字化保护应用为例,详细阐述了外业数据采集的方法和技术,并在点云拼接、三维建模、数据分析等方面讨论了内业数据处理的方法与技术．     

基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建

近年来,随着计算机技术的快速发展和装备高清相机的四旋翼无人机的普及,基于被动视觉法的建筑物三维重建逐渐成为计算机视觉和图形学领域的热点。然而,现有的被动视觉法针对建筑建模时存在耗时长、局部细节重建效果差等问题。针对这些不足,提出一种基于无人机航拍序列的建筑三维模型重建方法。首先,利用运动恢复结构的方法,对无人机针对目标建筑航拍采集的照片序列恢复建筑周边场景的稀疏点云;同时,采用RANSAC方法,提取地面和建筑立面;进而对点云进行聚类,以提取出构成建筑的稀疏点云,再依据建筑稀疏点云得到建筑的柱状模型;最后,对该模型进行平整化处理,得到保持建筑顶部轮廓细节的三维模型。实验结果表明,利用所提方法可以快速得到建筑的三维模型,同时能较好地保持建筑顶部的轮廓细节。     

面向复杂体型建筑物的无人机倾斜摄影航线规划研究

为解决复杂体型建筑物存在拍摄盲区较多、影像采集分辨率差异较大而导致建模效果差的问题,本文提出一种无人机立体环绕式摄影与精细化建模方法.选用单镜头小型多旋翼无人机,根据复杂建筑物外观形态,设计出立体环绕式的影像采集航线,再将获取影像导入Context Capture软件进行分析和处理并完成模型建立,最后针对三维模型存在纹理缺失及模糊拉花等问题,使用DP-Modeler和3ds Max对模型进行联动修饰.以某公园内两相邻建筑物为研究对象,分别采用本文方法与传统无人机倾斜摄影方法,从建模效率、模型精度和纹理细节3方面进行对比实验.结果表明,本文方法具有建模效率高、精度高和纹理丰富的优点,提升了复杂体型建筑物建模的质量和效率,联动修饰解决了影像采集过程中信息缺失的问题,可以显著提升模型细节质量.     

基于多视角图像的建筑环境信息建模方法

结合实践案例,探索了融合多视角图像数据的建筑环境信息建模方法,旨在提高建筑环境信息建模效率,改善屋檐底部等建筑局部信息建模精度;探索了多视角图像数据融合技术路线,并结合实践案例,展开了低空摄影测量与地面摄影,采集了实践案例的建筑与环境图像数据;构建连接点,融合多视角图像数据,将地面图像与空中图像融合,对一些空中很难拍摄...     

分形在建筑造型设计中的应用

基于分形算法中的L-Systems算法、Shape Grammar和空间曲面方程理论,提出了一种支持创新的自动化、智能化计算机辅助建筑造型设计方法.通过计算机程序在较短的时间内衍生出多个具有一定分形特征的建筑地坪、墙体及建筑穹顸等三维实体,并保存到构件库中,利用构件库的可扩充性实现了设计知识的积累.建筑设计师依据设计需求,选择构件库中的三维实体,然后进行人工组装,设计完成复杂的建筑造型.以一个建筑造型设计为例,验证了方法的有效性.     

基于ROS的轮式机器人建模方法与仿真研究

针对ROS环境下模型构建存在耗时、难度高、操作复杂等问题,提出一种外部机器人模型导入的模型构建方法。采用ROS操作系统搭建模型仿真平台,利用SolidWorks软件生成ROS平台可执行的URDF文件,完成机器人的3D建模。经过URDF文件解析后在Rviz和Gazebo中显示三维模型并进行仿真验证,可实现机器人的自主控制,对轮式机器人的建图和路径规划算法研究有着重要意义。