基于三维的工程转换系统研究与实现

针对三维设计成果如何转换为二维施工图的问题，对基于三维设计的水工建筑施工图生成系统进行了研究，该系统运用剖切和投影面两种方式，可自动生成水工结构图，钢筋视图及信息表，所生成的图纸完全满足施工详图要求，系统已在三峡等工程设计中应用。     

可视化设计系统中标注技术研究

三维可视化设计系统应具备二维工程图生成功能,以实现二、三维一体化设计.在工程图自动生成中,需要解决好信息标注的问题,如标注信息的提取、转换、平面位置的干涉处理等.研究了水工结构三维可视化设计系统中钢筋自动标注技术,叙述了钢筋图自动标注及标注干涉自适应调整的实现方法.实例表明,本方法自动生成的钢筋图标注信息正确、清晰、合理,符合有关规程规范,达到了施工图的要求.     

长江水利委员会设计院仿真技术应用成果介绍

长江水利委员会设计院在多年的设计中,始终坚持把先进的理念和技术应用于工程实践.联合开发的水工建筑物三维可视化CAD系统采用3D结构造型与配筋、2D施工图自动生成的思想,突破了二维平面设计的传统方法,使设计工作更加直观,效率更高.针对三峡工程开发的施工实时动态仿真系统,采用计算机跳仓选块,P3软件和三维仿真集成,通过在三峡工程的实际应用,其结果真实可信.在整合上述成果的基础上,设计院提出了建立贯穿工程设计、施工、管理全过程的水利工程虚拟仿真系统,进一步提高科技实力,具有很强的竞争性.     

水工三维可视化设计系统的技术支撑和实现

通过分析三维可视化工程设计的研究现状，提出三维可视化水工设计系统的基础支撑和关键技术。针对水工设计行业的特点，得出实现三维可视化水工设计系统的可行框架和实现方案。通过系统分析，设计的水工三维可视化设计系统由接口子系统、三维可视化子系统、工程设计子系统和成果子系统四大部分组成。     

三维可视化水工设计的系统框架和集成研究

三维可视化工程设计在先进行业已开始进入实用阶段,但在水工领域的发展却非常滞后。笔者通过分析不同行业三维可视化工程设计研究成果,提出了三维可视化水工设计系统的技术支撑,并针对水工设计行业的特点,指出了实现三维可视化水工设计系统的可行框架和实现方案。     

基于三维设计的钢筋图自动标注

为将人从琐碎的制图活动中解脱出来,在水工结构三维可视化系统中,研究了钢筋自动标注技术.建立了标注抽象模型和标注实体信息模型,详细叙述了钢筋图自动标注及标注干涉自适应调整的实现方法,形成了一套标注干涉检查程序.系统在工程中的应用表明,运用该方法自动生成的钢筋图标注信息正确、清晰、合理,达到了施工图的要求.     

三维配筋技术在界牌枢纽中的应用

钢筋图是水工专业在进入施工图阶段的一项重要工作内容,传统二维钢筋出图方式工作量大、效率低,且图纸容易出现错误。随着水利行业BIM应用技术的不断推进,水工建筑物已经能较好的实现三维设计,利用结构模型开展三维配筋,不仅大幅提高出图效率,更能保证配筋的准确性和规范性。以界牌枢纽节制闸为例,在节制闸三维模型的基础上引入三维配筋系统VISUALFL,通过三维可视化配筋以及钢筋智能抽图快速准确地绘制钢筋图,大幅提高了钢筋图的出图效率,可为其他类似工程提供参考。     

浅析水闸三维设计系统研发与应用

在开展传统水利工程水闸类项目三维设计时,水工专业逆向建模较多,主流三维设计软件原生功能仅支持建模,缺乏水闸设计流程,导致三维设计效率低,BIM 正向设计难以落地。为提升水闸工程三维设计效率,快速形成三维设计成果,实现水闸工程BIM 正向设计及支撑设计成果数字化,本文基于水闸设计标准化,以Bentley 平台为基础,研发水闸三维设计系统。该系统的开发建设,实现水闸工程的三维设计标准化,参数化模型建立（基本上一键生成）,为后续水闸类项目BIM 正向设计及成果数字化交付奠定基础。     

可视参数化水闸CAD系统的开发与研究

通过对水闸设计内容的分析,提出了基于AUTOCAD平台采用可视参数化技术的集成式的水闸CAD系统开发思想和实现的功能。介绍了利用OpenGL和Visual C 语言作为集成开发环境来自动生成工程三维效果图,按设计图纸要求输出平面图、立面图、剖面图及各主要结构施工图的水闸设计CAD系统。     

虚拟现实技术在数字流域中的应用初探

论述了数字流域中虚拟仿真现实系统的设计与实现。系统利用MultigenCreator构建场景建筑物模型并实现快速显示,利用Vega的软件环境生成三维地形场景和系统设计。仿真结果表明,该系统形象地虚拟了流域内的各种地形场景、水电站及其它重要水工设施,对于实现三维漫游与查询、空间分析和三维图形管理功能具有重要的作用。     

三维设计在宝泉电站水机专业技施设计中的应用

宝泉抽水蓄能电站技施设计阶段水机专业采用了三维设计,三维设计具有期短、修改工作量小、设计变更快捷、减少设备布置之间的碰撞和干扰等优点。宝泉工程水利专业直接利用三维设计出图2套,间接出图6套,为三维设计的推广积累了经验。     

关于重力坝坝内细部构造设计的几个问题

重力坝常采用横，纵缝将坝体分为柱状体施工。为此，横缝须设置止水，纵缝则待坝体冷却后灌浆，将柱状坝块连成整体。此外坝体内部还须设置坝面排水管以消除坝内渗透压力。关于坝内这些细部构造，设计规范仅有原则性要求，一般专业书列举不多，目前有些工程往往参照已建工程的设计图采用，常由于施工详图不祥易发生施工质量问题。根据丹江口重力坝设计经验，对接缝灌浆中的键槽，止浆片，灌浆管道，出浆盒，排气槽及排气管，基岩陡坡     

CAD成图在施工地质编录中的应用

介绍了施工地质编录的原理、方法和意义,并以一实际输水工程为例,利用Auto CAD技术,通过绘制施工地质编录展示图,对开挖的线路基槽、建筑物、大坝坝体、排水棱体基坑、线路转角镇墩的基础,进行了地质描述和开挖基坑展示,从而更好地服务于施工验收。     

浅埋暗挖输水隧洞的施工可行性和安全性研究

研究了南水北调中线北京段西四环公路下输水隧洞、施工廊道和岔洞浅埋暗挖法施工的可行性和安全性.使用基于弹塑性增量理论的三维有限元方法分5种工况细致地模拟了预加固、开挖和支护等施工过程,并模拟了混凝土和注浆地层的力学参数随龄期的变化过程,得出了一系列对设计和施工具有重要参考意义的结论.施工期的现场实测资料表明本文的结论与工程实际相符合,是可信的.现在的研究对于公路下软弱地层中的暗涵和岔洞工程施工,也具有一定参考价值.     

SIMULATION OF HYDRAULIC TRANSIENTS IN HYDROPOWER SYSTEMS USING THE 1-D-3-D COUPLING APPROACH

Although the hydraulic transients in pipe systems are usually simulated by using a one-dimensional (1-D) approach, local three-dimensional (3-D) simulations are necessary because of obvious 3-D flow features in some local regions of the hydropower systems. This paper combines the 1-D method with a 3-D fluid flow model to simulate the Multi-Dimensional (MD) hydraulic transients in hydropower systems and proposes two methods for modeling the compressible water with the correct wave speed, and two strategies for efficiently coupling the 1-D and 3-D computational domains. The methods are validated by simulating the water hammer waves and the oscillations of the water level in a surge tank, and comparing the results with the 1-D solution data. An MD study is conducted for the transient flows in a realistic water conveying system that consists of a draft tube, a tailrace surge tank and a tailrace tunnel. It is shown that the 1-D-3-D coupling approach is an efficient and promising way to simulate the hydraulic transients in the hydropower systems in which the interactions between 1-D hydraulic fluctuations of the pipeline systems and the local 3-D flow patterns should be considered.     

水工结构的三维阶谱有限元分析

根据p型有限单元法的阶谱特点，详细论述了三维阶谱单元法的基本的分析过程和具体的实现路径，包括基函数的构造、边界约束条件的处理、刚度矩阵和荷载列阵的形成、提高数值积分效率的途径等。引入了三维阶谱单元法的虚结点和广义结点的概念，并把三维阶谱单元法应用于水工结构计算。     

3-D simulation of transient flow patterns in a corridor-shaped air-cushion surge chamber based on computational fluid dynamics

The 3-D characteristics of the water-air flow patterns in a corridor-shaped air-cushion surge chamber during hydraulic transients need to be considered in the shape optimization. To verify the reliability of the water-air two-phase model, namely, the volume of fluid model, the process of charging water into a closed air chamber is successfully simulated. Using the model, the 3-D flow characteristics under the load rejection and acceptance conditions within the air-cushion surge chamber of a specific hydropower station are studied. The free surface waves, the flow patterns, and the pressure changes during the surge wave process are analyzed in detail. The longitudinal flow of water in the long corridor-shaped surge chamber is similar to the open channel flow with respect to the wave propagation, reflection and superposition characteristics. The lumped parameters of the 3-D numerical simulation agree with the results of a 1-D calculation of hydraulic transients in the whole water conveying system, which validates the 3-D method. The 3-D flow structures obtained can be applied to the shape optimization of the chamber.     

水工混凝土强度分级的思考和研讨

目前，水利、水电行业标准关于水上混凝土强度分级的规定仔在混凝土标号和混凝土强度等级两种情况。根据我国有关水工混凝土设汁、施上规范的发展历程，以及昔通水工混凝土、大坝常态混凝土和大坝碾压混凝土在原材料品种和组成、结构受荷时川、设计龄期和强度保证率等方面的差异。又本着将各行业共性技术问题设计方法统一、非共性技术问题设汁方法相对独立的原则，提出了水工混凝土采用不同强度分绒休系的观点，并对相关具体问题进行了思考、     

碾压混凝土坝施工三维动态可视化仿真系统研究

从系统仿真和可视化的角度，对碾压混凝土坝的施工过程进行仿真研究，开发出碾压混凝土坝施工三维动态可视化仿真系统．该系统以VC^ 为开发平台，结合数据库技术，针对碾压混凝土坝特有的混凝土分区、动态合仓等问题，提出相应的模拟假设后，实现了碾压混凝土坝施工过程的仿真计算，并通过三维建模，借助地理信息系统平台来演示大坝浇筑的三维动态上升过程．系统在某工程实例中进行了具体应用。为该工程的施工和管理提供了决策依据．