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基于BIM的基坑监测技术及平台研发思路

发布:中文网小编 浏览:1747人 分享
发布于:2020-08-09 21:18

本文结合BIM技术特点与优势,考虑到基坑工程施工过程监测的问题与难点,应用BIM技术、三维可视化技术、色彩变化模拟技术、三维扫描技术实现基坑工程的5D自动化监测,利用有限元分析及数据接口技术对监测结果进行分析,实现学科交叉,最终建立起一套适合于基坑工程特点的基坑工程自动化监测系统以及管理平台。

以下是基于BIM技术的基坑监测技术及平台研发总体思路。首先在BIM信息模型建立的基础上,结合基坑工程实际施工时所处的地质环境与地理环境,通过碰撞检查技术,对基坑模型各种模型构件间进行碰撞校验,并通过插件接口设计,实现模型参数与力学分析参数之间的关联转换,建立集几何、属性、力学、环境为一体的深度信息BIM模型。在此基础上根据基坑施工进度安排及工程信息情况,基于BIM4D进度模拟软件,通过时间参数的定义与链接,对BIM模型进行施工全过程动态模拟,建立起BIM4D全过程基坑信息模型。其次,基于施工实施部署和施工方案,确定施工过程的关键工序和技术难点,在施工全过程模拟的基础上,基于AbaqusFLAC3D等有限元软件,对多影响因素耦合的工况进行力学分析计算,研究其内部应力应变变化和外部沉降、倾斜、位移等变形响应情况。在施工仿真计算结果和基坑信息模型间建立数据接口,,实现响应数据的可视化展示,使力学分析预测与仿真关联,位移、应力的变化可视化成三维模型的动态变化。

然后,根据信息测点布置方案,对信息采集系统的感知层进行建立,通过三维扫描技术对基坑现场施工沉降及倾斜变形等位移数据进行采集;通过应力传感器对支护结构应力及土压力等力学响应信息进行感知及采集;通过智能水位计对基坑地下水位情况进行测量。在此基础上,通过网络通信技术,实现对现场数据的传递及发送。基于数据库技术实现对施工响应数据的接收、转化、存储及管理。最后,基于平台开发软件,建立基坑工程信息化施工管理平台,并将基坑施工响应预报系统与现场信息采集系统分别嵌入相应模块中,通过数据链接,实现对数据库的访问、交换及共享。通过监测的点云模型与BIM模型的拟合对比,对基坑进行变形分析及监控,管理人员可通过该平台对分析及监控的结果实时、方便、高效的查看。

基于BIM的基坑监测技术及平台研发技术路线如下:

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