基于BIM的建筑主体结构施工安全智能检查研究
作者单位：中国矿业大学
学位级别：硕士
导师姓名：周建亮
授予年度：2020年
学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学]
摘 要：在建筑领域中安全事故一旦发生,必然会付出生命、时间或金钱的代价,已然成为现代建筑行业亟待解决的重要问题。传统建筑领域安全管理通常依赖人员对行业强制性条文规范及经验的掌握,管理理念及技术手段单一,容易出现管理偏差,已无法满足复杂的施工安全管理需求。而BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)以其虚拟可视化及全周期信息表达等亮点在建筑领域引起了研究热潮,并在实际建造的各阶段投入广泛地使用,为建筑领域安全管理的研究和应用创造发展契机。基于此,本文在研究建筑领域施工阶段安全管理现状基础上,以BIM技术、作业安全分析、知识库等理论为研究立足点建立建筑主体结构施工安全智能检查系统,实现安全检查和学习培训的功能。本文主要研究内容如下:(1)结合传统建筑安全管理缺陷确定建筑主体结构安全智能检查系统数据需求,利用作业安全分析方法将建筑主体结构按照施工特点、工艺方法进行施工作业分解,辨识出各类安全隐患,并将现行施工规范整理成可识别的文本形式,确定施工安全隐患描述及安全规范条文清单,这成为建筑主体结构安全知识库的组成内容。(2)针对描述建筑信息技术特点及模型构件层级架构,设计三维模型构件拓扑关系(包括构件属性及关联构件)的提取特征和提取方法,利用Dynamo提取构件信息实例关系,联系计算机网络中拓扑结构中网状型与建筑模型构件关系,借助Gephi将提取的数据建立拓扑关系,帮助特定场景下的安全检查创建约束条件。(3)深入分析知识及知识库理论与本研究的相似点,将建筑主体结构的安全隐患描述、现行安全规范条文清单与提取出的构件拓扑关系等信息,按照BIM-JSA-规范和BIM-规范两条查询机制,设计建筑主体结构安全知识库的逻辑结构和存储关系,借助SQL Server 2012建立建筑主体结构安全知识库,为实现安全检查系统功能提供数据支持。(4)结合上述研究成果建立基于BIM和知识库的施工安全智能检查系统。基于传统施工安全管理弊端,通过分析系统的功能及数据需求,详细介绍该系统的设计原则及整体设计方案,搭建具备三个既相互独立又相互依存功能模块的系统框架,这三个模块分别为数据管理模块、信息比对模块和功能应用模块,借助Revit二次开发环境及C#开发语言对安全智能检查系统进行开发,实现数据更新、安全检查、学习培训等系统功能,使建筑领域安全管理更加科学、高效。该论文有图63幅,表33个,参考文献111篇。
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