浅谈基于虚拟建造技术的大跨钢结构施工研究

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1、东南大学硕士学位论文基于虚拟建造技术的大跨钢结构施工研究姓名：吕少锋申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：李维滨20070301摘要虚拟现实技术(VirtualReality，以下简称VR)，是近年来发展较快且十分活跃的技术领域之一。具体应用在工程领域可称为一种人一机交互工具。它涉及了计算机图形学、图像处理、计算机辅助设计、计算机视觉和人机交互技术，以及相关的人工智能等多个领域。虚拟现实技术引入建造领域提出的虚拟建造技术(VirtualConstruction，以下简称vc)，是实际建造过程在计算机上的映射实现，包括以设计为中心的虚拟建造，以施工阶段分析为中心

2、的虚拟建造以及以管理控制为中心的虚拟建造。本文在研究大跨钢结构施工仿真分析的基础上基于虚拟建造技术主要作了以下工作：(1)在总结国内外研究现状的基础上，构建了虚拟现实及虚拟建造技术的理论体系，并对虚拟现实及虚拟建造技术目前主要的应用领域进行了探讨。(2)大跨钢结构的施工过程往往不是一次完成的，而是过程相关的。本文在研究大跨钢结构常用施工工艺的基础上，提出了以施工阶段仿真分析为中心的虚拟建造技术。并将此作为本文施工仿真和仿真计算结果可视化研究的前提。(3)基于时变结构及施工力学，研究了施工安装仿真分析的基本理论，包括传统分析理论、多阶段施工分块法、多阶段施工累积法。

3、并在研究仿真计算计算机模拟技术的基础上，以郑州国际会展中心钢屋盖安装工程为例采用多阶段施工累积法对其施工安装过程进行了仿真计算分析，得出了对类似工程有意义的结论。(4)在有限单元法引入工程计算分析领域后，数值计算水平已取得了巨大的发展。但如何从庞大且繁复的数据文件中提取有用的数据，使之能直观的表达设计者的意图以及方便参与工程的各方良好的沟通是当前工程界亟需解决的问题之一。基于虚拟建造技术的施工仿真分析可视化研究是解决这一问题的途径之一。本文以ANsYS仿真分析的结果为基础，在VisllalC++6．0的开发环境下，通过MFC(微软基础类库)应用程序框架以及open

4、GL开发了具有三维图形窗口独立显示、施工过程动画模拟、施工阶段内力及位移信息多种模式实时可查询、各个安装阶段节点位移及杆件内力变化曲线图自动绘制等功能的施工仿真分析可视化软件，部分实现了施工仿真计算结果的可视化要求。经验证，程序具有较好的通用性。此工作为本文的创新部分。纵上所述，本文以虚拟建造技术作为理论基础，从施工仿真理论与实践及仿真计算结果可视化两方面做了部分研究工作，并得出了对工程实践具有借鉴和实用价值的结论及成果。关键词：虚拟现实虚拟建造仿真分析可视化研究J-AbstI．actvinualReal时isoneoffastdeVelopingtechnica

5、linrecelltyears，wMchappliedt0engine嘶ngfieldcouldbecalledamaD-machinecommuIlication缸ilityTllistechnologyrelatetomaDykindsofengineeri”gfield，whichinv01veda10toffieldssuchasCoInputerGrapllics、hageMallageI工】em、C唧uterAidDes蜘、Co呷uterⅥsion、Man_machineCom蛐micatlonaswellasAmficialktelllge∞ceVj

6、rcualConstructionTechIl主calappearswhenVir毗alRealityTechIlologyapplytoo蛐uctionindustry，wllichmeansacmalcoIls虮lctiancome讯leincomputerplatform．ItincludebasedondesignⅥ咖alCons廿1lction、based0ntheanalysisofcons血lctpmcessvirnlalConsmlctionandbasedonmaIlageInentcon仃olvinL】aICollsmlction．Therel

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