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基于IFC的桥梁施工监控数据集成与可视化研究

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基于IFC的桥梁施工监控数据集成与可视化研究

作者：曹炳勇南京林业大学

学位级别：硕士

桥梁施工监控承担着确保桥梁结构安全以及控制结构线形和内力状态的作用,但传统的桥梁施工监控存在信息化程度不足,数据的集成、交换和共享难度大,且可视化手段单一等问题,给现场施工管理带来了诸多不便。随着BIM（Building Information... 详细信息

桥梁施工监控承担着确保桥梁结构安全以及控制结构线形和内力状态的作用,但传统的桥梁施工监控存在信息化程度不足,数据的集成、交换和共享难度大,且可视化手段单一等问题,给现场施工管理带来了诸多不便。随着BIM（Building Information Modelling,建筑信息模型）技术的逐渐成熟,其在桥梁施工阶段的深化应用有助于提升桥梁施工信息化和精细化管理水平,使其成为近年来学术界和工程界的研究热点之一。本文紧紧围绕桥梁施工监控数据集成和基于BIM模型的监控数据可视化两个核心,以徐州房亭河大桥为工程实例,对基于IFC（Industry Foundation Classes,工业基础类）标准的预应力混凝土连续梁桥施工监控数据集成以及主梁应力和线形监控数据可视化展开研究,主要包括以下工作:（1）提出了基于属性集的IfcSensor实体和IfcBeam实体的信息扩展机制,用于主梁应力和线形监控数据的IFC集成;根据桥梁施工监控数据集成需求,自定义传感器属性集和主梁线形属性集,提出了采用xBIM解析工具包实现IFC实体属性集的扩展,继而开发了属性集扩展集成程序和IfcPropertyTableValue属性赋值程序,用于实现基于IFC模型的桥梁施工监控信息表达,并借助BIM Vision V2.22软件验证了程序的有效性。（2）基于BIM的基本思想和核心特性,构建了主梁参数化模型,该模型通过尺寸参数约束的参考平面定位截面控制点实现参数化控制,能够满足应力和主梁线形可视化需求;利用Dynamo可视化编程实现模型几何尺寸与Excel数据之间的交互功能,从而达到利用主梁BIM模型直观展示节段施工线形的目的;阐述了Revit API概况和二次开发的基本流程,采用C#语言以Microsoft Visual Studio2017作为开发平台开发了基于AVF（Analysis Visualisation Framework,分析可视化框架）的主梁应力可视化功能,实现直接在BIM模型上以不同颜色来表达不同测点的应力误差状态的可视化效果。（3）为了满足预应力混凝土连续梁桥施工监控信息化管理和可视化需求,明确了桥梁施工监控BIM管理系统的开发框架,并扩展了Revit软件的功能区;对比分析了三种数据库解决方案,并确定以可扩展存储方案作为数据库进行架构设计;开发了监控数据集成模块和监控数据可视化模块,设计UI交互界面,形成了一套集成数据存储、提取、分析和可视化功能的桥梁施工监控BIM管理系统,该系统成功运用于房亭河大桥的施工监控中,验证了其有效性和实用性。

关键词：桥梁施工监控 IFC标准 xBIM 信息集成 BIM可视化

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知识驱动下的BIM快速化设计系统

公路 2022年第10期67卷 308-313页

作者：曹炳勇陈莎莎施新欣同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海市200092

与传统几何驱动的设计模式相比,面向知识的三维设计模式更符合当前数字化、智能化设计的发展需要。针对这一目标,将BIM模板库和设计知识库相结合,提出了一种基于XML独立知识库的BIM快速化设计方法,首先阐述了知识驱动设计的基本流程和... 详细信息

与传统几何驱动的设计模式相比,面向知识的三维设计模式更符合当前数字化、智能化设计的发展需要。针对这一目标,将BIM模板库和设计知识库相结合,提出了一种基于XML独立知识库的BIM快速化设计方法,首先阐述了知识驱动设计的基本流程和设计知识库的分类;接着引入XML标识语言,设计了基于XML的设计知识存储和表达方法,并给出了对应的知识调用算法;最后开发了基于知识的BIM快速化设计原型系统,成功运用于钢混组合梁设计当中。实例表明,该方法能够有效实现知识库与软件环境的解耦,从而增强设计知识库的跨平台能力,与此同时,借助于界面交互技术可以实现几何驱动参数的自动填充以及设计值的合理性检查功能,有利于提高三维设计效率和质量,具有较高的实际应用价值。

关键词：知识驱动 BIM XML 快速化设计

基于CATIA的线性工程BIM模型漫游功能开发

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土木建筑工程信息技术 2022年第6期14卷 75-79页

作者：曹炳勇同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092

为了避免模型在专业软件之间反复导入导出,以及导出过程中的模型要素丢失问题,本文提出了一种基于动态视点的线性工程BIM(building information modeling,建筑信息模型)模型漫游视频制作的方法。首先阐述三维视点的基本特征,结合线性工... 详细信息

为了避免模型在专业软件之间反复导入导出,以及导出过程中的模型要素丢失问题,本文提出了一种基于动态视点的线性工程BIM(building information modeling,建筑信息模型)模型漫游视频制作的方法。首先阐述三维视点的基本特征,结合线性工程的特点,研究了漫游视频制作的总体技术路线;接着具体剖析了基于漫游视角需求的视点参数设置以及漫游过程中的视点生成方法;最后,以CATIA建模软件为基础平台,采用Automation的方式设计并开发了线性工程BIM模型漫游功能。实例表明,该程序能够实现漫游视频素材的自动导出,具有自动化程度高、方便高效、成本低的技术优势,有助于快速生成用于方案展示的视频成果。

关键词：线性工程漫游视频三维视点 CATIA

基于BIM和快速施工的城市高架预制钢混组合梁桥设计系统研发

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土木工程学报 2023年第10期56卷 67-77页

作者：施新欣陈莎莎崔小建曹炳勇曹沛马天乐同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092 上海同航土木工程科技有限公司上海200092

随着信息化与工业化快速融合发展,以装配式结构、数字化建管养为代表的城市桥梁建设,是行业绿色低碳发展的必然选择。然而城市桥梁因其复杂的建设需求,制约了桥梁专业化BIM正向设计软件的发展,反过来又进一步影响桥梁工程信息化与工业... 详细信息

随着信息化与工业化快速融合发展,以装配式结构、数字化建管养为代表的城市桥梁建设,是行业绿色低碳发展的必然选择。然而城市桥梁因其复杂的建设需求,制约了桥梁专业化BIM正向设计软件的发展,反过来又进一步影响桥梁工程信息化与工业化的发展。鉴于此,以快速施工的城市高架预制钢混组合梁桥为背景,引入BIM技术,提出基于知识工程的多精度递进式三维设计方法,研发城市高架预制钢混组合梁桥正向设计系统,实现三维正向设计、工程算量,及通过数据交互实现图纸绘制、有限元计算的功能。该系统可以精准地完成道路路线数据转换、上下部结构快速合理地半自动化布置、构件零件级拆分和模型创建。通过实际工程项目,验证了所提出的方法和系统的可行性和实用性。

关键词：建筑信息模型(BIM) 组合梁桥设计系统正向设计

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钢混组合梁多尺度BIM正向设计研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第11期41卷 72-80页

作者：曹炳勇施新欣陈莎莎董冰崔小建同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司上海200092

首先,针对钢混组合梁正向设计的具体需求,引入多尺度BIM建模方法,提出了基于模型精细度(level of development,LOD)的钢混组合梁模型分级方案,并通过结构树框架和命名规则建立分级模型的衔接机制,实现不同精细度下模型数据的有效传递;其... 详细信息

首先,针对钢混组合梁正向设计的具体需求,引入多尺度BIM建模方法,提出了基于模型精细度(level of development,LOD)的钢混组合梁模型分级方案,并通过结构树框架和命名规则建立分级模型的衔接机制,实现不同精细度下模型数据的有效传递;其次,基于BIM平台提出了钢混组合梁多尺度BIM正向设计的基本流程,通过内嵌设计逻辑和构造原则的方式实现钢混组合梁立面、断面和平面半自动设计,并利用决策表解决了多逻辑条件组合下的理解偏差和工况遗漏问题;最后,按照不同模型精细度等级生成对应的BIM模型,并测试模型实例化效率。结果表明:多尺度BIM正向设计方法应用于钢混组合梁设计中,能够有效提高正向设计的工作效率和三维模型的复用性。

关键词：桥梁工程钢混组合梁多尺度模型精细度建筑信息模型正向设计

双元跨界搜索与新产品开发绩效：平衡与互补视角的实证

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南开管理评论 2023年

作者：曹勇东志纯王子欣陈炳轩武汉纺织大学管理学院教育部纺织行业中外人文研究院中国软科学研究会

跨界搜索是动态竞争环境下企业提高新产品开发(NPD)成功率的重要策略，然而现有研究对二者相互作用的内在机理探讨不足，尤其对不同跨界搜索策略之间平衡与互补作用的理解有待深入。基于资源基础观、双元理论与组织搜索理论，本研究运... 详细信息

跨界搜索是动态竞争环境下企业提高新产品开发(NPD)成功率的重要策略，然而现有研究对二者相互作用的内在机理探讨不足，尤其对不同跨界搜索策略之间平衡与互补作用的理解有待深入。基于资源基础观、双元理论与组织搜索理论，本研究运用我国制造企业的大样本问卷调查数据，实证检验了双元跨界搜索对NPD绩效的影响机理。结果发现：双元跨界搜索平衡及其互补均正向影响NPD绩效；组织双元性在双元跨界搜索平衡及其互补与NPD绩效的关系中发挥部分中介作用；柔性惯例复制负向调节了双元跨界搜索平衡及其互补与组织双元性之间的关系，常规惯例复制削弱了双元跨界搜索平衡与组织双元性之间的关系；两类惯例复制的联合调节作用增强了双元跨界搜索互补对组织双元性的正向影响。进一步分析表明，不同规模、不同年龄的企业在上述结果中具有异质性。研究结论不仅揭示了双元跨界搜索影响NPD绩效的作用机制及其边界条件，也为企业管理者有效利用跨界搜索策略提高NPD成功率提供了重要实践启示。

关键词：双元跨界搜索组织双元性惯例复制新产品开发绩效

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同方期刊数据库

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电力工程施工现场临时用电安全措施分析

中国科技期刊数据库工业A 2023年第4期 0028-0030页

作者：曹兵团金炳勇潍坊光明电力服务有限公司寿光分公司山东潍坊262700

在电力工程施工过程中,由于现场环境十分复杂,导致用电安全事故频发。本文主要针对电力工程施工现场临时用电的安全问题,分析现场常见的触电类型,并说明当前施工现场用电安全的现状,提出保证施工设计合理、注重电路检修工作,加强接零和... 详细信息

在电力工程施工过程中,由于现场环境十分复杂,导致用电安全事故频发。本文主要针对电力工程施工现场临时用电的安全问题,分析现场常见的触电类型,并说明当前施工现场用电安全的现状,提出保证施工设计合理、注重电路检修工作,加强接零和接地线保护、实行多级保护措施,建立管理责任制度、规范施工现场操作的用电安全措施,以供参考。

关键词：电力工程临时用电安全

数字创新能力、跨界搜索与新产品开发绩效:政策感知能力的调节效应

维普期刊数据库评论

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中国科技论坛 2023年第10期 41-49页

作者：曹勇谷佳陈炳轩何颖武汉纺织大学管理学院武汉430200 湖北省企业决策支持研究中心武汉430200

基于制造企业的大样本问卷调查数据实证研究数字创新能力对企业新产品开发(NPD)绩效的影响,并分析跨界搜索的中介作用以及政策感知能力的调节效应。结果表明:数字创新能力(数字流程创新能力、数字重组创新能力)对NPD绩效具有显著正向影... 详细信息

基于制造企业的大样本问卷调查数据实证研究数字创新能力对企业新产品开发(NPD)绩效的影响,并分析跨界搜索的中介作用以及政策感知能力的调节效应。结果表明:数字创新能力(数字流程创新能力、数字重组创新能力)对NPD绩效具有显著正向影响;跨界搜索在数字创新能力与NPD绩效之间起部分中介作用;政策感知能力在数字流程创新能力与跨界搜索之间发挥正向调节作用。研究结果不仅丰富了数字创新能力与跨界搜索的理论成果,同时也为提高企业NPD绩效提供了实践指导。

关键词：数字创新能力跨界搜索政策感知能力 NPD绩效

企业数字化边界跨越研究:现状、理论框架与展望

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情报杂志 2023年第8期42卷 129-134页

作者：曹勇东志纯陈炳轩何颖武汉纺织大学管理学院武汉430074 湖北省企业决策支持研究中心武汉430200

[研究目的]系统分析国内外有关企业数字化边界跨越的研究文献,丰富该领域的理论成果,为企业在数字化实践中有效实施边界跨越提供方法支撑与实践指导。[研究方法]运用主题分析法对WOS核心合集和CNKI数据库中2000-2021年以企业数字化边界... 详细信息

[研究目的]系统分析国内外有关企业数字化边界跨越的研究文献,丰富该领域的理论成果,为企业在数字化实践中有效实施边界跨越提供方法支撑与实践指导。[研究方法]运用主题分析法对WOS核心合集和CNKI数据库中2000-2021年以企业数字化边界跨越为主题的191篇SCI&SSCI/CSSCI高质量文献进行系统性综述。[研究结论]通过文献分析发现,近22年来企业数字化边界跨越研究大致经历了萌芽探索、平稳发展与快速上升三个时期,研究领域的关注热度持续升高;在梳理该领域研究的演化逻辑基础上,明晰了企业数字化边界跨越的内涵及其要素特点;进一步尝试探索性地构建了企业数字化边界跨越研究的IPO理论框架;最后从输入、过程、输出和理论创新四个层面展望未来。

关键词：数字化边界跨越主题分析法信息技术 IPO理论框架