【摘要】：隨著我國公路隧道運營里程的急劇增加,隧道病害養(yǎng)護問題也逐漸突出,龐大繁雜的養(yǎng)護數(shù)據(jù)失真度很高,養(yǎng)護標準化、信息化程度低下是其關(guān)鍵問題,嚴重影響運營隧道的養(yǎng)護實效。因此,論文以隧道病害的三維可視化為主題開展研究,來提高病害數(shù)據(jù)還原度和使用效率,并運用BIM和WebGL技術(shù)將其引入隧道病害信息管理平臺,完善傳統(tǒng)管養(yǎng)平臺的功能模塊。但是,目前相關(guān)的研究應(yīng)用非常少,缺乏系統(tǒng)地功能流程,面臨的難題主要有三點:大數(shù)據(jù)量的隧道模型在網(wǎng)頁端的限制問題、隧道病害屬性的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問題、病害三維可視化的實現(xiàn)及量化問題。為解決這些問題,主要采用以下內(nèi)容和方法進行研究:(1)建立養(yǎng)護階段的隧道族。結(jié)合《公路隧道養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(JTG H12-2015)和實際病害檢查管理經(jīng)驗,總結(jié)隧道病害養(yǎng)護評價指標,確立養(yǎng)護數(shù)據(jù)的處理標準,以此為依據(jù)確定養(yǎng)護階段對隧道BIM模型的需求,通過Autodesk CAD和Revit的二次開發(fā),對移交運營階段的BIM模型進行輕量化處理,并保存為養(yǎng)護階段的隧道族,作為后續(xù)使用,以滿足養(yǎng)護階段平臺的數(shù)據(jù)要求。(2)實現(xiàn)隧道模型和病害的三維可視化。通過Revit API將BIM模型格式轉(zhuǎn)為被WebGL支持的JOSN格式文件,JOSN文件可以作為中間文件,關(guān)聯(lián)幾何信息和屬性信息,利用WebGL的三維渲染技術(shù),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端的重新建模;利用紋理映射技術(shù)可以對隧道模型進行進一步的輕量化處理,也可借助其空間坐標轉(zhuǎn)換原理,將二維隧道病害展示圖轉(zhuǎn)換為三維空間紋理附著在隧道模型表面,使病害信息的展示更加直觀。(3)建立公路隧道養(yǎng)護管理平臺。通過Visual studio和SQL server數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對隧道BIM模型信息數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建,進行隧道環(huán)境漫游、隧道行車模擬等交互功能;研究嵌入病害三維可視化子系統(tǒng),實現(xiàn)隧道模型與實際病害的一一對應(yīng)。并結(jié)合實際的隧道檢查案例,讓系統(tǒng)平臺參與到養(yǎng)護過程中去,最終驗證到平臺可以為隧道養(yǎng)護提供很好的數(shù)據(jù)支撐,具有很強的實用性,可以輔助提出科學(xué)的公路隧道養(yǎng)護決策。
【圖文】：

圖 1-1 技術(shù)路線1.3.3 論文創(chuàng)新點(1)創(chuàng)造性的運用 WebGL 的紋理映射技術(shù)，實現(xiàn)以隧道 BIM 模型為載體的病害數(shù)據(jù)三維可視化。統(tǒng)一紋理坐標和模型空間坐標，分割細化的病害紋理圖如“瓦片”般一一對應(yīng)，可以清楚地比對隧道的病害分布、病害狀況等數(shù)據(jù)，極大降低病害數(shù)據(jù)的失真度。(2)提出使用 CAD 和 Revit 軟件建立運營階段專屬的隧道族。結(jié)合隧道養(yǎng)護規(guī)范和實際應(yīng)用，通過輕量化的手段壓縮隧道模型大小，去除 BIM 模型的冗余信息，盡可能的降低對 web 端可視化交互的影響。(3)建立 B/S 模式的新型的隧道養(yǎng)護管理系統(tǒng)。將病害可視化功能引入養(yǎng)護系統(tǒng)中，結(jié)合 SQL 數(shù)據(jù)庫存儲病害紋理圖，可以實現(xiàn)病害紋理的實時更新、病害狀況的動態(tài)演變，高還原度的病害模型讓病害養(yǎng)護決策更加科學(xué)化。

圖 2-1 隧道襯砌部位劃分示圖中橫軸表示里程，從隧道洞口位，按要求在圖紙左側(cè)標注劃分在確定病害類型之后，將相應(yīng)的量化標注。下面是常見的隧道病害圖 2-2 隧道病害分布圖
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：U457.2

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6 程恅水;R塒，

本文編號：2692630