土石坝工程运行期BIM与GIS融合管控平台研发

针对土石坝工程运行期海量监测数据异构、数据整合分析困难、管理效率低下等问题,提出以BIM与GIS融合应用为核心的解决方法,同时搭建运行期物联网感知体系,利用Socket技术,实现监测数据的实时传输。基于此,研发了土石坝工程运行期BIM与GIS融合管控平台,打通了多维业务数据与BIM模型的数据壁垒,实现了数据的对象级管理和整合分析,同时针对数字化移交、监测信息管理、安全分析预警等进行全方位三维可视化管控,促进了土石坝工程运行期的精益管理。实例应用结果表明,BIM与GIS融合管控平台解决了土石坝工程运行期管理过程中可视化程度低、数据信息整合困难的问题,为土石坝工程运行管控提供了一种新方法。     

阿海水电站水2号导流洞进口结构稳定复核

阿海水电站2号导流洞进口段采用大型通用有限元软件ANSYS,调用Drucker-Prager模型考虑围岩的塑性行为,调用混凝土单元及William-Warnke强度模型模拟村砌的开裂及压碎失效,调用面-面接触单元模拟围岩与衬砌的接触行为,综合多种结构非线性方法,对进口结构在下闸蓄水后的极限承载能力进行复核分析.能承受极限外水头为41～52 m,而永久堵头施工期间的设计水头82 m,故建议在施工永久堵头前,先在低水位下快速施工临时堵头挡水,以保证永久堵头的顺利施工及质量.     

观音岩水电站缆机基础排架三维有限元结构计算

观音岩水电站采用辐射式缆机进行坝体及厂房混凝土浇筑,其左岸缆机基础跨冲沟布置,为弥补地形缺陷及减少混凝土量,跨冲沟段采用排架式结构,最大高度29.5m,最大跨度70m.由于该结构为三维空间结构,无法简化成平面模型,结合缆机副车轮压分为垂向和水平向的荷载特点,须采用三维模型进行结构计算,以分析结构的位移及应力水平,并对高应力区进行配筋计算.目前,该结构已经过各项检验,运行良好.     

基于3D WebGIS的碾压混凝土运输浇筑过程的集成监控技术

为实现碾压混凝土运输与浇筑过程中多参数实时监控,提出碾压混凝土运输浇筑过程集成监控的解决方案,建立基于3D WebGIS的碾压混凝土坝料运输浇筑过程监控平台。通过围绕"信息感知-采集传输-实时监控-报警反馈"等关键环节,以现场物联网为基础,依托云服务器,在三维可视化施工大场景下集成碾压混凝土运输、浇筑、温度相关信息,使碾压混凝土从拌合楼出机口产出后全程受控。实例应用体现了碾压混凝土坝料运输浇筑过程监控平台的实用性、及时性及必要性,切实提高了现场碾压混凝土的施工管理水平。研究成果具有一定的推广应用价值。     

基于GIS的长距离工程地质灾害危险性分析

高山峡谷区长距离工程沿线地理环境差异大,滑坡、崩塌、泥石流、地震等地质灾害时有发生,严重危害工程安全,并且高山峡谷地区地貌复杂多变、地势起伏大,不可避免的要受到更多的地质灾害方面的影响。以云南省滇中引水工程楚雄段为例,首先对楚雄段的自然地理环境与地质环境进行了综合分析,基于Geo-GPS技术进行野外调查,分析灾害空间分布,结合RS遥感数据和DEM数据,建立地质灾害的空间关键指标,通过敏感性分析进行各项指标的等级划分,采用GIS空间分析法和层次分析法,计算指标的相对权重,进行指标的加权线性叠加,形成滇中引水工程楚雄段地质灾害危险分级图。研究结果有利于高山峡谷区长距离工程在施工与运行中对地质灾害的预防和监测。     

高埋深地下洞室围岩稳定性分析

高埋深地下洞室的围岩稳定性一直为理论界和工程界所关注。尤其是对于埋深为2000m以上的超高埋深地下洞室,由于工程实例较少导致对于类似埋深地下洞室的研究经常等同于浅埋地下洞室,造成研究结果与实际情况相差甚远。利用大变形有限元程序对某超高埋深输水隧洞的开挖过程进行三维动态数值模拟。分别对硬岩和软岩时的围岩稳定性进行了分析和研究,得出了一些对类似工程有参考价值的结论。     

考虑三维应力旋转的隧洞衬砌支护时机研究

基于岩体裂隙的扩展机理对隧洞开挖过程进行数值模拟,通过对模型中计算点岩体的应力路径分析表明,随着隧洞挖掘的深入,其顶部岩体的第三主应力方向由竖直向下旋转至沿洞壁的切线方向,隧洞边墙岩体的第三主应力方向一直维持不变。当掌子面推进至超过计算点3m左右时,顶部计算点岩体的应力旋转趋于稳定。对隧洞顶部计算点岩体的位移路径分析表明,沿隧洞纵剖面观察,其顶部岩体的位移方向与竖直方向(向下为正)的夹角随掌子面地推进逆时针从42°变化至-3°,同样也是在掌子面推进至超过计算点3m左右时位移方向变化趋于稳定,因此应该在此时对围岩进行衬砌支护。     

基于 WebGL 的高速公路 BIM 模型轻量化方法研究

针对高速公路建设周期长、规模大,设计产生模型体量大和种类繁多,需要占用较大硬件资源的局面,应进行基于WebGL 的 BIM 模型轻量化展示方法研究。通过分析模型重构技术理论进行 Revit-JSON 接口设计来实现模型格式转换,然后利用 WebGL 来实现 Revit 模型的 Web 端重建和渲染,并引入 Three.js 框架实现 BIM 模型的 Web 端交互,进而实现 BIM模型在 Web 端的信息实时查询功能,以满足用户对高速公路 BIM 模型轻量化管理的要求。