【摘要】：隨著我國(guó)公路隧道運(yùn)營(yíng)里程的急劇增加,隧道病害養(yǎng)護(hù)問(wèn)題也逐漸突出,龐大繁雜的養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)失真度很高,養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化、信息化程度低下是其關(guān)鍵問(wèn)題,嚴(yán)重影響運(yùn)營(yíng)隧道的養(yǎng)護(hù)實(shí)效。因此,論文以隧道病害的三維可視化為主題開(kāi)展研究,來(lái)提高病害數(shù)據(jù)還原度和使用效率,并運(yùn)用BIM和WebGL技術(shù)將其引入隧道病害信息管理平臺(tái),完善傳統(tǒng)管養(yǎng)平臺(tái)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(diǎn):大數(shù)據(jù)量的隧道模型在網(wǎng)頁(yè)端的限制問(wèn)題、隧道病害屬性的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)問(wèn)題、病害三維可視化的實(shí)現(xiàn)及量化問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題,主要采用以下內(nèi)容和方法進(jìn)行研究:(1)建立養(yǎng)護(hù)階段的隧道族。結(jié)合《公路隧道養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTG H12-2015)和實(shí)際病害檢查管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)隧道病害養(yǎng)護(hù)評(píng)價(jià)指標(biāo),確立養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)的處理標(biāo)準(zhǔn),以此為依據(jù)確定養(yǎng)護(hù)階段對(duì)隧道BIM模型的需求,通過(guò)Autodesk CAD和Revit的二次開(kāi)發(fā),對(duì)移交運(yùn)營(yíng)階段的BIM模型進(jìn)行輕量化處理,并保存為養(yǎng)護(hù)階段的隧道族,作為后續(xù)使用,以滿足養(yǎng)護(hù)階段平臺(tái)的數(shù)據(jù)要求。(2)實(shí)現(xiàn)隧道模型和病害的三維可視化。通過(guò)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)端的重新建模;利用紋理映射技術(shù)可以對(duì)隧道模型進(jìn)行進(jìn)一步的輕量化處理,也可借助其空間坐標(biāo)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(hù)管理平臺(tái)。通過(guò)Visual studio和SQL server數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道BIM模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建,進(jìn)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(shí)現(xiàn)隧道模型與實(shí)際病害的一一對(duì)應(yīng)。并結(jié)合實(shí)際的隧道檢查案例,讓系統(tǒng)平臺(tái)參與到養(yǎng)護(hù)過(guò)程中去,最終驗(yàn)證到平臺(tái)可以為隧道養(yǎng)護(hù)提供很好的數(shù)據(jù)支撐,具有很強(qiáng)的實(shí)用性,可以輔助提出科學(xué)的公路隧道養(yǎng)護(hù)決策。
【圖文】：

圖 1-1 技術(shù)路線1.3.3 論文創(chuàng)新點(diǎn)(1)創(chuàng)造性的運(yùn)用 WebGL 的紋理映射技術(shù)，實(shí)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(biāo)和模型空間坐標(biāo)，分割細(xì)化的病害紋理圖如“瓦片”般一一對(duì)應(yīng)，可以清楚地比對(duì)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(yùn)營(yíng)階段專屬的隧道族。結(jié)合隧道養(yǎng)護(hù)規(guī)范和實(shí)際應(yīng)用，通過(guò)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(duì) 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(hù)管理系統(tǒng)。將病害可視化功能引入養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)中，結(jié)合 SQL 數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)病害紋理圖，可以實(shí)現(xiàn)病害紋理的實(shí)時(shí)更新、病害狀況的動(dòng)態(tài)演變，高還原度的病害模型讓病害養(yǎng)護(hù)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(biāo)注劃分在確定病害類型之后，將相應(yīng)的量化標(biāo)注。下面是常見(jiàn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U457.2

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6 程恅水;R塒，

本文編號(hào)：2692630