复杂建筑群施工过程三维可视化仿真与优化研究

论文摘要

复杂建筑群的施工过程涉及的因素多,采用传统的分析模式效率较低,难以全面的把握工程施工过程。本文将系统工程、GIS、科学计算可视化、系统仿真、网络计划和系统评价等先进技术方法引入到复杂建筑群施工组织设计中,开展了复杂建筑群施工进度分析理论方法及其应用研究,系统地研究复杂建筑群施工中各方面因素,统筹各方面的制约关系,将单体楼的施工顺序及工序进行合理的组织安排,保证了施工的顺利完成。主要研究工作和研究成果如下:1.建筑群建设系统是一个非结构化问题,用常规的解析手段进行系统分析是困难的。本文提出采用系统仿真技术来解决这一类问题,提出了基于GIS的三维动态可视化仿真理论。通过结合地理信息系统(GIS)与系统仿真技术,实现图形辅助仿真建模、施工动态仿真计算和基于GIS的仿真可视化,为施工进度分析和管理提供了一个有效的途径。2.针对建筑群系统施工的特点,提出了复杂建筑群施工三维动态可视化仿真与进度优化理论,并研制开发了相应的可视化仿真软件。通过对欧景嘉园施工进行系统分析,合理地安排了施工顺序,确定了优化的机械设备配套方案,对施工强度进行了均衡优化。通过实际工程应用,验证了该理论方法的有效性。3.利用GIS强大的空间分析功能,建立了欧景嘉园三维数字模型,研究了复杂建筑与地形的匹配。并在此基础上,采用可视化分析手段全面分析了施工系统中各施工实体间复杂的时空逻辑关系,对施工过程进行跟踪模拟及演示。4.提出了基于仿真的复杂建筑群施工总进度可视化分析方法SimCPM,克服了时间不确定型网络中PERT分析的一些局限。探讨了施工系统仿真运行次数与施工工期估计精度之间的关系,解决了要达到某一施工工期估计精度所需仿真运行次数的问题。在欧景嘉园施工仿真的基础上,进行了完工概率分析,较好地描述了施工进度计划的不确定性,为施工工期论证分析提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 复杂建筑群施工进度分析理论方法
• 1.3 本文的主要研究工作
• 第二章 复杂建筑群施工过程可视化仿真原理
• 2.1 可视化仿真涵义
• 2.2 可视化仿真体系
• 2.3 复杂建筑群仿真建模方法
• 2.4 建筑群施工过程仿真原理与仿真框架
• 第三章 欧景嘉园建筑群施工动态可视化仿真与进度优化分析
• 3.1 工程概况
• 3.2 建筑群施工过程可视化仿真模型的建立
• 3.3 数据库的建立
• 3.4 仿真参数的选取
• 3.5 施工过程可视化仿真成果
• 第四章 复杂建筑群三维数字建模
• 4.1 引言
• 4.2 基于GIS 的可视化原理
• 4.3 建模思路与可视化原理
• 4.4 三维数字建模原理及模型集成的实现
• 4.5 欧景嘉园建筑群数字三维模型的建立
• 4.6 复杂建筑与地形的匹配
• 4.7 可视化实现
• 第五章 复杂建筑群施工过程可视化实现
• 5.1 建筑群施工过程三维可视化原理
• 5.2 三维动态数字模型及可视化操作
• 5.3 施工过程三维可视化的实现
• 第六章 基于仿真的建筑群施工进度分析
• 6.1 引言
• 6.2 系统分析的基础——网络模型
• 6.3 基于仿真的网络计划技术
• 6.4 欧景嘉园建筑群完工概率分析
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 致谢