基于数字孪生的建筑工程交付模型建立及应用研究

建筑生命周期数据包含建筑项目立项、设计、施工、运维等过程的有价值信息,是重要的数据资产。目前建筑业尚未有统一的数字化交付标准,建筑工程交付数据同时存在完整性不足、利用率低等问题。为了更好地利用建筑信息,并用于工程交付,综合分析了目前数字化交付中的难点问题,总结了建筑项目各阶段所产生的数据特点以及交付对象,定义了需要交付的数据要素,在此基础上建立了建筑工程数字化交付模型。该模型以数字孪生框架为驱动,在数据模型构建过程中,引入了时空演化规律和虚实交互机制,以及对多维多尺度的建筑数据集成方式。基于交付模型开发了数字化交付平台,以实际工程案例为依托,以平台为载体,实现了交付模型的运行以及在工程中的功能应用。结果表明:数字化交付模型能较好地完成建筑数据从采集到传输到最后利用过程,简化相关方的交付步骤,保证了交付数据的完整性、及时性与真实性,对交付的数据能通过平台为参与方共享利用,提升数据利用率。

《建筑与材料——建筑元素的运用》

出版社：中国建筑工业出版社出版时间：2017年1月装帧：简装开本：16开定价：129.00元【内容简介】由于建筑具有能够为人类提供临时或固定的居住或工作场所的功能,所以建筑材料已经成为人类发展历史长河中的一部分。

索桁架结构施工误差评估的孪生仿真与模型试验

索结构施工复杂,施工误差具有很强的随机性,严重影响结构的安全状态。而已有的施工误差对结构力学性能影响的研究,存在模型不统一、精度及效率不足等问题。为此,针对索桁架结构进行了施工误差评估的孪生仿真与模型试验,建立了索桁架结构参数化模型和施工误差空间模型,并获取了影响因素与结构受力性能间的非线性映射关系。在所提施工误差评估方法的基础上进行了四个基本输入参数的参数化分析,得到了不同类型施工误差耦合作用下结构受力性能的变化规律。并以带刚性环的索桁架结构为例,开发了数字孪生仿真平台,进一步验证了评估方法的有效性。研究结果表明:基于数字孪生的数据映射关系可以有效获取施工误差下的受力性能;通过评估方法获取的试验模型力学性能与试验值高度吻合,验证了该方法的可行性;减小径向索尺寸和增加拉索成形态索力是降低施工误差影响的有效措施;为满足索力误差不超出±10%的要求,制定了施工误差的控制指标,在满足结构自身成形态应力的要求下,应控制最不利组合工况下长度误差在索长的1/350以内。

基于生命周期评价的钢结构碳排放计算模型研究

钢结构具有绿色环保、可持续发展的优势,是我国实现建筑领域节能减排的关键研究方向。为了准确对钢结构全生命周期碳排放量进行核算,在生命周期评价理论及相关研究成果的基础上,总结现有钢结构碳排放计算模型。目前大部分研究和计算标准中采用的计算模型可以对传统钢结构进行碳排放量核算,但并未充分考虑可拆卸钢结构工业化生产、装配式建造与构件再利用的特点,且尚无准确呈现3D打印钢结构生产和制造工艺特点的碳排放计算模型。针对现有钢结构碳排放计算模型不够完善,无法科学、准确计量可拆卸钢结构和3D打印钢结构两种新型钢结构各阶段碳排放的不足,提出适用于以上两种新型钢结构的生命周期碳排放计算模型。研究成果可为探究各类型钢结构减排潜力以及建立分阶段节能减排策略提供理论依据。