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From bim model to 3D construction printing:A framework proposal

Frontiers of Architectural Research 2024年第4期13卷 912-927页

作者： Rodrigo García-Alvarado Pedro Soza Ginnia Moroni Fernando Pedreros Martín Avendaño Pablo Banda Cristian Berríos Depto.Diseño y Teoría de La Arquitectura Universidad Del Bío-BíoConcepciónChile Depto.Arquitectura Universidad de ChileSantiagoChile Facultad de Ingeniería Arquitectura y DiseñoUniversidad San SebastiánConcepciónChile Facultad de Arquitectura Arte y DiseñoUniversidad Diego PortalesSantiagoChile

The growth of 3D construction printing needs appropriate integration into the planning and execution phases of building *** this aim,the Architecture,Engineering,and Construction sector(AEC)has been increasingly adopting building information modeling(bim)systems to synchronize design and construction *** study proposes a technical workflow to manage 3D construction printing into bim models,evaluating various procedures according to construction element *** on mature software platforms,the research details the data transfer process using a case study of a single-story *** case delves into design procedures for constructing walls of varied shapes,adjustments in width,joints,openings,textures,fillings,and the insertion of reinforcements and services while also discussing requirements of other building *** steps for managing design information and controlling printing machines are *** study’s outcome presents a comprehensive information flow,encompassing model segmentation,geometric data transfer,adjustments of details,and the generation of printing ***,it is offered a discussion that underlines the importance of a synergistic digital information flow that merges both design and execution phases,promoting construction efficiency and the embrace of innovative *** contribution of the paper focuses on technical design strategies for 3D construction printing,but also on suggesting an integrated process.

关键词： 3D construction printing Additive manufacturing Architectural design bim

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基于bim的公路边坡可视化管理方法研究

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铁道科学与工程学报 2024年第6期21卷 2342-2358页

作者：肖建勇严伟乔世范谢济仁陈韶平杨舒焜冯超博湖南中大设计院有限公司湖南长沙410075 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 湖南铁院土木工程检测有限公司湖南长沙410118

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,... 详细信息

山地、丘陵地区的公路建设和运营中常伴有大量边坡,边坡的灾害问题已成为制约我国公路、铁路建设与运营发展的主要因素。目前,主流边坡信息化管理系统在信息集成领域存在缺陷,难以满足对各类复杂边坡科学监测与精细化管理的需求。为此,将bim可视化技术引入到边坡监测与管理中,利用可视化模型“所见即所得”的优势与强大的数据集成能力改善沟通环境、提高管理效率。首先,通过地质钻孔数据解译结合地层层序优化逻辑确定地层层序、地层边界与分布范围,利用Dynamo节点开发基于钻孔数据的自动化建模程序,提出基于Revit+Dynamo的边坡地质bim精细化建模方法。然后,提出联合OBJ-JSON格式储存模型关键属性信息的边坡模型轻量化导出方案,实现模型与地质信息的集成以及大体量边坡地质模型与Web的端互通,基于***框架扩展WebGL原生代码优化bim模型并开发了边坡bim模型的Web端交互应用。最后,全方位分析涵盖项目全生命周期管理的内需并借助MySQL数据库技术将上述成果进行整合,开发了基于bim的高速公路边坡的可视化监测管理平台并运用于实际工程。实例结果表明,基于平台建立的边坡可视化管理方案能够大幅提升案例公路边坡项目在运用阶段的管理水平与管理效率。研究为边坡信息化、可视化管理流程的制定和实施提供了参考。

关键词： bim 边坡三维地质建模可视化管理

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基于bim的公路隧道结构状态可视化系统

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长安大学学报（自然科学版） 2024年第3期44卷 116-124页

作者：钱超李帅李虎雄罗彦斌陈建勋长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064 长安大学公路学院陕西西安710064

在公路隧道建设及运营过程中,为掌握隧道结构状态变化规律,通常通过监测隧道结构的沉降、变形和受力等数据,分析隧道结构的变形情况,预测隧道结构变化趋势。在上述数据分析过程中,通常将所采集数据通过离线方式导入Excel、Origin等软件... 详细信息

在公路隧道建设及运营过程中,为掌握隧道结构状态变化规律,通常通过监测隧道结构的沉降、变形和受力等数据,分析隧道结构的变形情况,预测隧道结构变化趋势。在上述数据分析过程中,通常将所采集数据通过离线方式导入Excel、Origin等软件中进行分析并将结果进行图表展示。针对其存在的数据分析时效滞后、利用效率低、状态结果获取复杂等不足,将建筑信息模型(bim)技术与隧道监控量测信息相结合,设计并开发公路隧道结构状态可视化系统。研究公路隧道土建结构及相关规范对隧道工程构件的划分,提出隧道模型构件分类方式,并以此为基础构建隧道bim、设计隧道构件及结构状态监测传感器的编码方式;参照现有隧道稳定性判定的研究,提出基于隧道结构状态系数的结构状态等级划分方法,同时设计结构状态数据的可视化映射方案及关联bim方法;以隧道三维空间模型、隧道结构信息及状态监测数据库为基础,结合三阶段可视化流程在Unity 3D引擎中实现公路隧道结构状态的三维可视化;采用B/S架构,在云服务器中实现监控量测数据的云端管理及可视化系统部署。依托宝汉(宝鸡—汉中)高速连城山隧道,验证了隧道结构状态三维可视化、结构状态正向仿真等系统功能,可为提升公路隧道全生命周期数字化管理水平提供技术支撑。

关键词：隧道工程数据可视化 bim 数字化管理结构状态

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大体积混凝土bim智能温控系统及方法研究

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铁道工程学报 2024年第9期41卷 77-80,86页

作者：王伟刘幸福刘爱林中铁大桥局集团有限公司武汉430034 桥梁智能与绿色建造全国重点实验室武汉430034

研究目的:针对超高主塔大体积混凝土在施工过程中易因混凝土温度超限导致裂缝的问题,研究bim智能温度控制系统及方法,选择REVIT软件建模并与大数据平台二次集成开发,利用4G无线网络通信设备、工业集成软件服务器和计算机等建立智能温控... 详细信息

研究目的:针对超高主塔大体积混凝土在施工过程中易因混凝土温度超限导致裂缝的问题,研究bim智能温度控制系统及方法,选择REVIT软件建模并与大数据平台二次集成开发,利用4G无线网络通信设备、工业集成软件服务器和计算机等建立智能温控系统,并搭载人工智能控制算法,进行大体积混凝土全过程温度的超前预测和智能决策。研究结论:(1)建立了大体积混凝土原材料及出机温度监控子系统、混凝土入模及硬化过程温度监控子系统,通过4G无线传输接收测温元件数据,对混凝土施工全过程温度进行动态监测;(2)在bim模型中标记测温点位置和同步直观反映温度变化,并进行超限预警;(3)对大体积混凝土的出机温度、入模温度及硬化过程温度进行超前预测和智能决策,提供原材料温度控制、水冷系统控制等系列决策手段,确保施工过程温度满足规范要求;(4)本文所述控制系统及方法已成功应用于马鞍山公铁两用长江大桥超高主塔大体积混凝土温控中,取得良好应用效果。

关键词： bim 二次集成超高主塔智能温控系统超前预测智能决策入模温度

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bim Improved with RV and AR Technologies

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Journal of Software Engineering and Applications 2024年第6期17卷 508-521页

作者： Alcínia Zita Sampaio Raquel S. Sarmento Augusto M. Gomes Department of Civil Engineering University of Lisbon Lisbon Portugal CERISCivil Engineering Research and Innovation for Sustainability IST University of Lisbon Lisbon Portugal

The study addresses the integration of the Building Information Modelling (bim) methodology with Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) technologies in the context of the development of a multidisciplinary project, involving architecture, structures, water network and electrical system components. In order to cover in detail the various design features, the case study was limited to a specific area of a house, the sanitary rooms, as it presents sufficient complexity in modeling and the application of VR and AR software. The VR/AR functionalities applied over the bim model increase the potential of bim in the construction sector, contributing to the achievement of a high level of collaboration and control of the project based on an immersive and interactive environment. The elaboration of the different phases of a bim design requires the transfer of models between bim and VR/AR systems, allowing us to analyze the main advantages that bim/VR/AR integration can introduce in the construction industry. The study contributes positively to achieving new knowledge in bim, being disseminated in an academic research work and illustrated in a practical context.

关键词： bim Multi-Disciplines Modeling Virtual Reality Augmented Reality Integration bim/VR/AR Collaboration

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面向bim的室内拓扑-栅格分层路径规划方法

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测绘通报 2024年第3期 81-87页

作者：郭瑞荣李朝奎李豪陈军湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室湖南湘潭411201 湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201 湘潭金豪软件开发有限公司湖南湘潭411100 湖南兴天电子科技股份有限公司湖南长沙410006

针对传统路径规划方法在复杂大场景环境下的搜索空间大、效率低、避障安全性差等问题,本文提出了一种基于bim的室内拓扑-栅格分层路径规划方法。首先,建立复杂室内环境的bim模型,提取模型中结构、障碍物和通道的语义、几何及其关联信息... 详细信息

针对传统路径规划方法在复杂大场景环境下的搜索空间大、效率低、避障安全性差等问题,本文提出了一种基于bim的室内拓扑-栅格分层路径规划方法。首先,建立复杂室内环境的bim模型,提取模型中结构、障碍物和通道的语义、几何及其关联信息,通过栅格抽象映射得到基础导航地图,并结合层次图思想,开展地图空间分层,获取拓扑-栅格分层地图;然后,利用细化算法,生成拓扑层中各子区域之间的离线先验路网,联合Dijkstra算法选取其中的最优路径,并基于自主改进的A*算法,快速高效搜索栅格层的最优路径,通过组合拼接拓扑层与栅格层的局部最优路径,构建完整的全局最优路径;最后,将本文方法与标准A*算法及蚁群算法作对比,在保证计算效率的同时,不仅缩小了路径搜索空间,还确保了最优路径的安全性,综合验证了所提路径规划方法的优越性。

关键词： bim 语义信息路径规划 Dijkstra算法改进A*算法

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bim正向设计在制浆造纸项目中的应用

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中国造纸 2024年第3期43卷 148-152页

作者：巩伟张怡中国海诚工程科技股份有限公司上海200031

本课题通过项目案例,分析了bim正向设计在制浆造纸项目的优势,梳理了正向设计的流程,展现了bim正向设计的成果。同时介绍了二次开发的插件,为实现项目的提质增效、设计赋能提供了一定帮助。bim正向设计技术的广泛应用,为工程设计企业数... 详细信息

本课题通过项目案例,分析了bim正向设计在制浆造纸项目的优势,梳理了正向设计的流程,展现了bim正向设计的成果。同时介绍了二次开发的插件,为实现项目的提质增效、设计赋能提供了一定帮助。bim正向设计技术的广泛应用,为工程设计企业数字化转型提供了广阔的发展思路。

关键词： bim 正向设计数字化制浆造纸

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bim技术在用地紧张大型水厂管线综合设计中的应用实践

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给水排水 2024年第8期50卷 144-148页

作者：郭子玉覃新元田萌王洋涂晓弦卓奇奇北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 东莞市水务集团建设管理有限公司东莞523000

在水厂管线综合设计过程中,各类管线错综复杂,利用二维设计软件设计时,管线交叉位置多,高程计算工作量大,设计难度高。以松山湖水厂一期工程为例,采用bim技术软件进行厂区管线的设计,在设计过程中节省了设计周期、优化管线布置、减少厂... 详细信息

在水厂管线综合设计过程中,各类管线错综复杂,利用二维设计软件设计时,管线交叉位置多,高程计算工作量大,设计难度高。以松山湖水厂一期工程为例,采用bim技术软件进行厂区管线的设计,在设计过程中节省了设计周期、优化管线布置、减少厂区管线之间的“错、漏、碰、缺”等问题,并在设计交底过程中采用bim模型进行交底,避免施工过程中出现错误,节约施工周期和施工成本,补充了bim技术在厂站内管线系统设计内容的使用场景。

关键词：给水厂管线综合模型碰撞检查可视化交底 bim

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基于物理感知神经网络与bim的梁式桥一站式智能建模计算平台

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工程力学 2024年

作者：王敏袁超何有泉王琛樊健生中交第二航务工程局有限公司长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心清华大学土木工程系

本文提出了一种基于物理感知神经网络（PINN）的梁式桥智能计算方法，并融合bim研发了一站式参数化建模分析平台。首先分析明确了桥梁结构智能计算的主要难点在于多荷载工况对应的复杂边界条件与变截面引起的结构特征非均质性；进而提... 详细信息

本文提出了一种基于物理感知神经网络（PINN）的梁式桥智能计算方法，并融合bim研发了一站式参数化建模分析平台。首先分析明确了桥梁结构智能计算的主要难点在于多荷载工况对应的复杂边界条件与变截面引起的结构特征非均质性；进而提出了面向变截面梁式桥的物理感知神经网络架构，创新构造了多项式核函数策略，设计了相适应的理论损失函数，提出了各工况计算方法。基于Windows Presentation Foundation框架开发了bim平台的工程参数用户交互界面，无需迁移模型即可实现桥梁分析所需的数据输入。以常泰引桥工程为案例的数值试验显示，智能计算模型各典型工况下计算结果与MIDAS CIVIL误差均在5%以内，满足工程应用精度要求，证明了模型的可靠性。此外，消融试验表明，常规PINN无法适用于桥梁结构分析场景，进一步验证了多项式核函数策略的有效性与必要性。该平台可充分发挥bim模型高效参数化建模优势，打破其信息孤岛困境，实现了梁式桥多工况内力与变形响应智能计算，显著提升了桥梁设计流程数字化与智能化程度。

关键词：物理感知神经网络 bim 桥梁分析智能设计深度学习

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疏血通抑制bim依赖的小脑颗粒神经元凋亡

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中山大学学报（医学科学版） 2024年第4期45卷 549-556页

作者：潘甚豪曹东芳赵凡一赵思捷张承皓梁建峰伍健伟袁忠民广州医科大学第二临床学院广东广州510260 广州医科大学附属第二医院神经科学研究所广东广州510260 广州医科大学附属第二医院番禺院区神经外科广东广州511400

【目的】探究疏血通及其主要成分水蛭素对Sprague-Dawley(SD)大鼠小脑颗粒神经元(CGNs)凋亡的影响及机制。【方法】体外成熟7 d的CGNs分为存活对照组(用含K+浓度为25 mmol/L的培养基,即25 K组)、凋亡组(用含K+浓度为5 mmol/L的培养基,即... 详细信息

【目的】探究疏血通及其主要成分水蛭素对Sprague-Dawley(SD)大鼠小脑颗粒神经元(CGNs)凋亡的影响及机制。【方法】体外成熟7 d的CGNs分为存活对照组(用含K+浓度为25 mmol/L的培养基,即25 K组)、凋亡组(用含K+浓度为5 mmol/L的培养基,即5 K组)、以1/50、1/40、1/30、1/20、1/10浓度(稀释50、40、30、20、10倍)疏血通注射液处理组(25 K以及5 K合并疏血通处理组)以及对应不同浓度(2 U/mL、2.5 U/mL、3.34 U/mL、5 U/mL、10 U/mL)水蛭素处理组(25 K以及5 K合并水蛭素处理组),用Hoechst染色法观察并统计凋亡率。在蛋白印迹实验中,在25 K和5 K条件下用1/50、1/10浓度疏血通注射液以及对应2 U/mL、10 U/mL浓度水蛭素处理细胞,用Western blot法检测Cleaved Caspase-3、bim、VEGF的表达水平。【结果】核染色结果显示,与25 K存活对照组比较,5 K凋亡组凋亡率增加;与25 K存活对照组比较,不同浓度疏血通注射液与水蛭素处理细胞后凋亡率无明显变化;与5 K凋亡组比较,不同浓度疏血通注射液与水蛭素处理细胞后凋亡率下降,且随着浓度的升高,凋亡率下降越明显。Western blot结果显示,与5 K凋亡组比较,不同浓度疏血通与水蛭素处理细胞后Cleaved Caspase-3、bim蛋白表达水平均下降,VEGF蛋白表达水平升高。【结论】疏血通及其主要成分水蛭素通过抑制bim表达,进而抑制线粒体依赖的小脑颗粒神经元凋亡。

关键词：小脑颗粒神经元凋亡疏血通水蛭素 bim 血管内皮生长因子

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