基于CATIA的地下洞室群施工动态可视化仿真研究

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1、基于CATIA的地下洞室群施工动态可视化仿真研究ResearchonDynamicVisualSimulationofUndergroundPowerhouseConstructionBasedonCATIA学科专业：水利工程作者姓名：区丽雯指导教师：王晓玲教授天津大学建筑工程学院二零一七年十二月摘要地下洞室群施工过程中存在着施工环境隐蔽、施工空间有限、施工过程极其复杂等施工难点，这些难点给进度计划的合理制定与各施工工序间时空关系的准确表达带来了挑战；因此如何解决这些问题，进行科学的施工进度管理以及有效的施工进度方案优化与决策分析是地下洞室群施工进度管理研究的重点。本文针

2、对上述问题进行了深入的研究分析，并取得了以下研究成果：（1）为改进施工4D模型中进度计划与三维模型的关系，提出了进度计划转化的方法。针对地下洞室群施工工序繁多，施工过程极其复杂，使得地下洞室群施工过程难以用数学解析模型描述的问题，本文采用系统仿真技术对地下洞室群施工进行仿真计算，以获得科学的施工进度计划。另外，针对目前施工进度计划多以时间参数的形式表现，未能以长度参数形式控制模型的动态更新以及难以真正建立进度计划与模型之间的联系的不足，本文基于现有的仿真成果，将进度计划由时间参数的形式转化为具有时间属性的洞室长度参数的形式，提出的方法改进了进度计划与模型之间的关系、改进了

3、施工4D模型创建的方法。（2）为提高地下洞室群三维模型建立与修改的效率，提出了基于CATIA的地下洞室群三维参数化建模方法。针对地下洞室群洞室数量繁多、并且大多数洞室具有相似断面结构，使得其三维模型的建立过程复杂且重复、难以修改等问题，本文提出了基于CATIA的地下洞室群三维参数化建模方法。首先对地下洞室群模型对象进行了划分；其次基于CATIA参数化设计技术、知识工程技术等建立了各洞室三维参数化模型与知识工程模板；最后将各洞室整合形成地下洞室群整体三维参数化模型，提高了模型建立与修改的效率。（3）为使三维建模平台与可视化仿真平台统一，提出了基于CATIA的地下洞室群施工动

4、态可视化仿真方法。目前的地下洞室群施工动态可视化仿真研究通过将三维模型与施工进度计划相结合以展示施工工序间的时空关系；但是该方法存在三维模型修改困难、可视化仿真实现过程复杂、且无法进行交互等问题。针对此问题，本文运用设计表技术建立了进度计划与三维参数化模型的联系，从而建立了基于CATIA的地下洞室群施工4D模型并实现了4D可视化交互仿真与施工信息查询，实现了建模平台与可视化仿真平台的统一，为施工进度管理提供了理论与技术支持。关键词：地下洞室群，CATIA，参数化设计，动态可视化仿真，4D模型IABSTRACTDuringtheconstructionofundergrou

5、ndpowerhouse,therearesomeconstructiondifficulties,suchasconcealedconstructionenvironment,limitedconstructionspaceandextremelycomplexconstructionprocess.Thesedifficultieshavebroughtchallengestothereasonableformulationofthescheduleandtheaccurateexpressionofthetemporalandspatialrelationsamon

6、gtheconstructionprocesses.Sohowtosolvetheseproblems,andanalyzethemultischemeoptimizationanddecisionmakingconstructionschedulemanagementscientificandeffectiveisthefocusoftheconstructionoftheundergroundpowerhouseschedulemanagementresearch.Thispaperconductedin-depthresearchandanalysis,andobt

7、ainedthefollowingresults.(1)Inordertoimprovetherelationshipbetweenschedulemodeland3Dmodelinconstruction4Dmodel,themethodofscheduletransformationisputforward.Theconstructionprocedureofundergroundpowerhouseisvarious,theconstructionprocessisextremelycomplex,whichmakest