基于BIM的地下管网快速建模方法研究

地下管线的种类多样性和空间关系复杂性,使得目前直观性差、易出错的二维管理模式在城市轨道交通线路规划和车站建设时存在难以发现潜在的管线碰撞冲突等一系列难题。采用BIM API二次开发技术、数据库技术和C#语言,实现了管线数据提取处理算法、管段与管点连接构件的建模方法,解决了地下管线数据批量自动导入和复杂地下管线模型的快速高效创建关键问题。开发了地下管网三维建模系统,建立了管线颜色色系,实现了地下管网布局直观可靠的BIM表达,系统能够适用于各类型地下管线建模。通过与地下车站及周边构筑物融合进行三维可视化展示,直观地反映了整个地下空间的具体情况,为城市轨道交通地下管网三维建模提供了借鉴和参考。     

地铁管线三维建模与碰撞分析软件系统

在地铁施工过程中,经常出现不同管道发生交叉碰撞的现象,导致工程上的大量返工,增加了建设成本.利用VRML(虚拟现实建模语言)对地铁管线进行三维建模,然后结合碰撞检测算法,设计出地铁管线三维建模与碰撞分析软件系统.该系统首先将地铁二维图纸进行三维建模,然后通过基于包围盒的碰撞检测算法,分析出存在交叉碰撞的部分,并提供二维、三维的显示和详细的碰撞坐标,供设计人员修改图纸.     

隧道竖井施工对地下管线影响的数值模拟

研究目的:研究武汉长江隧道施工对地下管线的影响,对于确保工程的安全实施至关重要.建立江北竖井地下连续墙、土体与地下管线变形耦合作用的三维有限元分析模型,分析不同开挖步骤、不同管材、不同地下管线埋深、离基坑的不同距离、不同管径、壁厚对地下管线位移的影响.研究结论:以武汉长江隧道江北竖井施工为例,通过建立计算模型和对不同开挖步骤、不同管材、不同管径、不同地下管线埋深、离基坑不同距离的分析,管线位移随开挖深度增加而增大,头两步开挖对管线位移的影响起决定性作用,在前二步开挖时要严密监测施工对管线的影响;由于受到地下连续墙的抑制作用,地下管线存在着端部效应问题,离基坑越近,其端部效应越明显,端部效应改变了管线的位移形态;管线外径和壁厚对其位移的影响不显著;多种管线并存时,其相互影响不显著.     

隧道竖井施工对地下管线影响的数值模拟

研究目的：研究武汉长江隧道施工对地下管线的影响，对于确保工程的安全实施至关重要。建立江北竖井地下连续墙、土体与地下管线变形耦合作用的三维有限元分析模型，分析不同开挖步骤、不同管材、不同地下管线埋深、离基坑的不同距离、不同管径、壁厚对地下管线位移的影响。研究结论：以武汉长江隧道江北竖井施工为例，通过建立计算模型和对不同开挖步骤、不同管材、不同管径、不同地下管线埋深、离基坑不同距离的分析，管线位移随开挖深度增加而增大，头两步开挖对管线位移的影响起决定性作用，在前二步开挖时要严密监测施工对管线的影响；由于受到地下连续墙的抑制作用，地下管线存在着端部效应问题，离基坑越近，其端部效应越明显，端部效应改变了管线的位移形态；管线外径和壁厚对其位移的影响不显著；多种管线并存时，其相互影响不显著。     

基于BIM与状态监测的车辆段室外管线智能管控设计及关键技术研究

针对车辆段室外综合管线运维中存在的隐蔽性强、交互错杂、信息割裂、管理效率低下等问题，提出一种基于BIM与状态监测的车辆段室外管线智能管控设计技术方案。首先，通过BIM技术建立车辆段管线地下管网三维模型，并将管线的各类信息(位置、材质、规格等)以数据化的形式存储在模型中，实现地下管线的三维可视化和管线数据信息化；然后，通过管线监测控制方案设计，在各类管线关键节点安装智能仪表，实时采集管线状态数据，经过后台数据处理和智能化分析，监测分析管线运行状态，开展管线故障预警及故障诊断，利用电动阀门实现故障情况下区域阀门的自动开启及闭合，实现管网状态的实时监测，降低管线故障对车辆段生产作业的影响危害；最后，搭建管线信息数据库和智能管控软件平台，数据库集成管线的运维、能耗、实时监测数据，软件平台将各管线专业信息相融合，形成一个各管线专业集中统一的管理和监视界面终端，集成管线三维展示、状态数据展示、故障报警提醒、智能派单等功能，减少人工作业，提高管线管理效率。研究成果可以为车辆段室外综合管线运维管理提供借鉴，给车辆段基础设施资源的建设、规划提供行之有效的管理手段和办法。     

柱洞法施工地铁车站邻近管线变形控制技术

结合长城桥车站隧道施工对管线的影响,建立隧道支护结构-土体-地下管线耦合作用的三维有限元分析模型,并对施工过程进行了仿真分析。根据数值模拟结果,提出针对不同材质管线制定的变形控制标准。经现场管线沉降监测数据验证,制定的管线沉降控制标准对现场施工有指导作用。     

数字地下空间与工程的空间分析与知识发现

建立完善的空间数据分析理论和方法体系,集成先进的空间数据分析工具,增强数字地下空间与工程的空间分析能力,使数据型数字地下空间与工程上升为分析型信息系统,是数字地下空间与工程技术与应用的发展目标和趋势。首先论述数字地下空间与工程特有的空间分析功能,如三维图形剖切、实体切割、管线碰撞分析、三维最小距离、对象属性查询等;然后论述数据分析领域迅速发展的新技术——数据挖掘与知识发现。     

软土地区盾构隧道穿越地下管线引起的管线沉降分析

盾构隧道施工引起地下管线沉降的规律与通常情况下盾构推进引起的地层沉降规律有明显的不同.基于某软土地区地铁隧道工程实例,对上、下行线隧道穿越地下煤气管线的整个施工期间及其后续阶段的管线沉降观测数据进行分析,从管线沉降随切口位置的变化、直接观测点与间接观测点的沉降比较、不同位置观测点的沉降比较和纵向沉降特征等4个方面进行研究.结果表明:上、下行线隧道引起地下管线的累计沉降历程规律基本一致;采用间接观测点观测地下管线沉降具有一定的合理性;上、下行线隧道引起地下管线上不同位置观测点沉降的规律有所差异;上行线穿越后,地下管线的纵向沉降近似符合Guassian正态分布,而下行线穿越后不再服从该分布形式.     

铁路地下管线探测若干问题探索与实践

研究目的:以铁路地下管线探测实践,分析地下管线探测的工作难度、质量要求、工作任务等特点.为了保证地下管线探测质量,采用积极有效对策,对成果进行研究、归纳、总结,以期在地下管线安全的前提下,积累经验,促进地下管线探测工作的进一步提高,更好地满足铁路建设对地下管线探测的需要.研究结论:针对地下管线探测难点与特点,分析影响铁路地下管线探测工作的影响因素.详细介绍了铁路地下管线探测采取的对策,有针对性阐述了促进和提高地下管线探测质量的解决办法.应做好现场管线调查与配合工作,管线探测单位应具备严格的质量保证体系和全面的管理制度,探测应本着"三个不放过"原则,就能有效避免错探、漏探现象发生,更好地为勘察、设计、规划、建设服务.     

地铁车辆段室外综合管线三维设计与管理系统

根据地铁车辆段室外综合管线设计与配合施工的经验,基于三维建模技术、数据库技术及网络技术,构建了由逻辑架构、网络拓扑结构、功能设计和关键技术组成的地铁车辆段室外综合管线三维设计与管理系统解决方案。工程应用表明,所构建的解决方案可行、有效,为地铁车辆段室外综合管线三维设计和建设项目全生命周期管理提供了可借鉴的参考。     

轨道交通工程周边地下管线位移控制指标

系统分析地表位移、管线自身位移等地下管线控制指标的相关研究成果.对北京地区26条管线直接监测点的管体变形结果以及137条管线地表间接监测点的实测结果进行分析,研究地下管线的变形规律.实测结果表明,地下管线的差异沉降是控制其安全的重要指标,评价地下管线的安全状态应同时考虑管线的总体沉降和差异沉降.根据工程监测情况分析总结地下管线总体沉降量较大的原因,并给出不同类别地下管线控制指标的建议数值.严格控制施工过程、合理调整施工参数与控制盾构姿态,避免不正常事故的发生,是保障地下管线安全的关键.     

不同软件平台下动车段所的BIM设计探索

为了对比不同BIM软件在管线三维建模方面的优缺点以及不同软件之间的数据交互模式,以某动车运用所检查库压缩空气管线平面及立体图为基础,分别在CATIA和REVIT等BIM平台上建立了压缩空气管线、阀门三维信息模型,并梳理了采用SOLIDWORKS和REVIT等软件建立的机辆设备三维模型,通过 IFC 格式的转换和 IGS格式的轻量化后,导入CATIA平台的步骤和流程;为了高效管理三维信息模型,提高动车段所机辆设备建模效率,阐述了在CATIA平台中,三维模型信息属性的添加方法,在此基础上建立了基于CATIA平台的机辆设备BIM三维信息参数化模型库,极大地方便了机辆设备模型的批量管理、批量建模和批量修改。     

北京地铁8号线隧道下穿地下管线风险分析

以北京地铁8号线隧道下穿地下管线工程为研究背景,在研究现有成果和实际管线变形监测数据的基础上,针对地下管线与隧道走向正交、斜交、平行等不同情况,分析归纳了隧道施工条件下管线的变形规律,并利用管线变形和内力预测的刚度修正法,分析研究了管线的沉降变形特性,进而利用刚度修正法对不同情况下刚性地下管线的变形和内力情况进行计算分析,讨论了地下管线变形损坏控制标准的适用性问题。     

ArcGIS在武汉市地下管线信息系统中的应用

介绍ArcGIS在武汉市地下管线信息系统中的应用情况 ,ArcGIS可在数据管理、应用系统、地下管线数据发布等方面发挥重要的作用。     

三维仿真技术在铁路培训系统中的应用

本文对利用三维仿真技术开发铁路培训系统进行详细的叙述,通过分析三维建模的方法,确定建模步骤,总结了实体建模的技巧以及提高系统性能的方法,并对系统功能扩展和特点做进一步的说明。通过实际应用证明该系统在降低培训成本的同时也提高了培训效率。     

地铁隧道工程开挖过程中地下管线的受力情况分析

地铁隧道工程开挖过程中的地层运动对地下管线影响较大。基于温克尔弹性地基梁经典理论,着重分析了隧道工程开挖影响下的地下管线受力情况,推导出了地下管线的沉降、弯矩和剪力的表达式。结合西安地铁3号线延兴门站—咸宁路站区间具体工程,分析了不同因素对管线变形影响的规律。研究表明:地下管线的不均匀沉降及内力随管线与隧道倾角增大而增大,管线刚度变化对管线沉降影响极小。     

基于天正软件的三维综合管线设计

针对地铁车站综合管线设计中存在的问题,介绍了一种基于天正软件的三维综合管线设计方法。利用天正软件的三维建模环境,对不同专业管线进行整合、创建和设计,在完成三维管线的绘制后,通过天正和Navisworks软件对管线进行碰撞检查,并利用Navisworks软件的漫游功能,实现在建筑物内各处位置的实时查看,对管线的布置作进一步的优化。并且,天正设置、碰撞检查设置等文件可以导入其它文件中使用,更好地保证整个设计流程的统一性、标准性、以及设置文件的可延续性,节省工作量。     

盾构下穿的污水干管变形特征及控制标准研究

随着郑州城市规划布局的不断加快,对地下空间的开发力度也不断加大,地铁盾构隧道下穿管线不可避免,如何保证地铁隧道施工不影响管线的正常使用至关重要。针对郑州地铁某工程中盾构下穿某大直径污水管线引起地层扰动的问题,首先,基于MIDAS GTS NX有限元软件,结合荷载-结构法建立管线结构的三维力学数值模型,采用地层损失率的概念对区间内大直径污水管线变形特性进行计算分析;然后,结合目前规范规定及管线特性提出大直径污水管线变形的控制标准,依据控制标准提出风险控制等级;最后,通过有效的控制措施确保盾构安全下穿污水管线。该方法可为相似类型工程的变形特征分析和风险等级制定提供有益的参考和借鉴。     

地铁区间综合管线三维设计方法研究

地铁区间综合管线设计专业接口多,传统的二维设计方式直观性较差、耗时长。通过研究分析地铁区间综合管线三维设计的内容与特点,提出了适用于地铁区间综合管线三维设计需求的基本流程,构建了地铁区间综合管线三维模型快速创建方法。工程实例表明,该方法在一定程度上实现了地铁区间综合管线三维设计流程的标准化、规范化,有效解决了二维设计直观性差的问题,提高了设计质量及效率。     

铁路站场设计系统研究与开发

在综合分析既有铁路站场、新建铁路站场勘测设计流程的基础上,开发铁路站场设计系统软件,解决了既有线、新线底层统一建模、平纵横数据联动、站场综合管线辅助设计、站场工程数量统一计算和管理、站场三维场景展示等关键技术。开发成果的应用表明,利用这些技术开发的铁路站场设计系统可在工程设计中推广应用。