建筑工程虚拟施工技术与实践

第1章 绪论

1．1 虚拟施工技术的产生

1．2 国内外相关研究与应用现状

1．2．1 BIM

1．2．2 4D／nD

1．2．3 虚拟施工

1．3 术语界定

1．4 内容简介

第2章 虚拟施工技术基本理论

2．1 虚拟施工技术的需求

2．1．1 建筑产品及施工特点

2．1．2 施工组织与管理方法

2．1．3 建筑设计多样化和复杂化趋势

2．2 虚拟施工的理念

2．3 虚拟施工技术概念模型

第1章 绪论

1．1 虚拟施工技术的产生

1．2 国内外相关研究与应用现状

1．2．1 BIM

1．2．2 4D／nD

1．2．3 虚拟施工

1．3 术语界定

1．4 内容简介

第2章 虚拟施工技术基本理论

2．1 虚拟施工技术的需求

2．1．1 建筑产品及施工特点

2．1．2 施工组织与管理方法

2．1．3 建筑设计多样化和复杂化趋势

2．2 虚拟施工的理念

2．3 虚拟施工技术概念模型

2．3．1 虚拟施工关键因素

2．3．2 虚拟施工技术概念模型

2．4 虚拟施工技术操作流程

2．5 设计与开发理念

2．5．1 自下而上的理念

2．5．2 自上而下的理念

2．6 虚拟施工支撑技术

2．6．1 数字化技术

2．6．2 三维可视化技术

2．6．3 计算机模拟技术

第3章 三维建模机理

3．1 三维建模范畴

3．1．1 建筑产品

3．1．2 施工设备

3．1．3 临时设备设施

3．1．4 人力资源

3．2 三维建模基础

3．2．1 参数化建模技术

3．2．2 自上而下设计方法

3．3 三维建模机理

3．3．1 构件建模

3．3．2 产品建模

3．4 三维建模案例

3．4．1 典型建筑构件模型

3．4．2 典型施工资源模型

第4章 施工设备模拟机理

4．1 施工资源模拟范畴

4．2 施工设备模拟基本要素

4．2．1 设备三维模型

4．2．2 设备空间定位

4．2．3 设备模拟机制

4．3 施工设备构件模拟配置

4．3．1 约束设置

4．3．2 属性参数配置

4．4 施工设备空间操作机制

4．4．1 空间坐标变换概述

4．4．2 设备空间操作机制

4．5 塔吊案例分析

第5章 施工过程模拟机理

5．1 施工过程模拟范畴

5．1．1 工程施工概述

5．1．2 施工模拟范畴

5．2 施工过程模拟机制

5．2．1 工作分解结构

5．2．2 基于WBS的过程模拟机制

5．3 基础模拟活动

5．4 基础活动操作

5．5 时间线

第6章 建筑工程工期一成本优化技术

6．1 工期一成本优化问题

6．2 工期一成本优化模型

6．2．1 基本假设

6．2．2 优化模型

6．3 工期一成本优化算法

6．3．1 优化算法选择

6．3．2 适应度函数

6．3．3 染色体编码和解码

6．3．4 种群规模

6．3．5 选择、交叉及变异算子

6．3．6 迭代终止原则

6．4 工期——成本优化过程

6．5 优化技术初步测试

第7章 虚拟施工技术功能定制、开发与测试

7．1 虚拟施工技术架构定制

7．2 过程模块定制与开发

7．2．1 基础活动定制与开发

7．2．2 活动操作功能定制与开发

7．3 施工设备资源库

7．4 虚拟施工技术功能测试

7．4．1 建筑三维建模

7．4．2 模拟功能测试

第8章 虚拟施工技术实践方法

8．1 适用范围

8．1．1 适用项目

8．1．2 适用阶段

8．2 实施过程

8．2．1 确定实施目标

8．2．2 确定实施范围

8．2．3 制定进度计划

8．2．4 建立实施团队

8．2．5 实施流程控制

8．3 主要功能与成效

8．3．1 优化建筑项目设计

8．3．2 优化施工过程

8．3．3 优化施工管理活动

8．3．4 应用成效

8．4 实施障碍与建议

8．4．1 实施障碍

8．4．2 实施建议

第9章 案例一：香港将军澳体育场

9．1 项目简介

9．2 三维模型建立

9．3 设计检测分析

9．3．1 建筑设计与结构设计冲突检测

9．3．2 结构设计与BS设计冲突检测

9．3．3 建筑设计与BS设计冲突检测

9．3．4 观众台坐席视线模拟测试

9．3．5 观众台侧灯柱设计检测

9．3．6 天桥拆除临时支撑设计检测

9．3．7 其他三维建模分析

9．4 施工模拟分析

9．4．1 天桥拆除过程模拟

9．4．2 V形柱安装过程模拟

9．4．3 屋顶结构安装过程模拟

9．5 基于虚拟施工技术的知识管理

9．5．1 设计知识管理

9．5．2 施工知识管理

9．6 应用效果

第10章 案例二：香港屯门警察宿舍

10．1 项目简介

10．2 三维模型建立

10．3 设计检测分析

10．4 施工模拟分析

10．4．1 打桩模拟分析

10．4．2 挖土方模拟分析

10．4．3 非标准层施工过程模拟分析

10．4．4 标准层施工过程模拟分析

10．5 应用效果

参考文献

后记

虚拟施工技术和建筑信息模型(BIM)被认为是建筑业发展的方向，将持续改变建筑业的传统思维与工作方式，从而提高建筑业的生产效率。虚拟施工技术是BIM的延伸，即将BIM与模拟技术集成应用于施工阶段，为施工管理与决策提供支持。

　　周勇、姜绍杰、郭红领主编的《建筑工程虚拟施工技术与实践》既对虚拟施工技术理论进行了深入、系统地剖析，还结合现有软件平台进行了虚拟施工技术主要功能定制、开发与应用，并总结了香港将军澳体育场和香港屯门警察宿舍两个项目的应用与实施经验，提供了这两个项目在三维模型建立、设计检测分析、施工模拟分析、知识管理等方面的具体应用数据。

　　《建筑工程虚拟施工技术与实践》既适用于BIM及虚拟施工技术相关的科研人员与建筑业从业人员，也适用于相关软件技术研发人员、咨询行业人员及大中专院校学生。

周勇、姜绍杰、郭红领主编的《建筑工程虚拟施工技术与实践》提出了虚拟施工技术的概念框架，进而系统阐述了其模拟机理，包括三维建模机理、施工资源模拟机理和施工过程模拟机理，并将施工资源模拟、进度规划模拟与施工过程模拟进行了有效集成。同时，还提出了基于遗传算法的工期一成本优化模型，用于成本优化分析；介绍了基于DELMIA平台进行的相关模拟功能定制、开发与测试情况。另外，本书给出了两个应用案例，以展示虚拟施工技术的适用性和有效性，并总结了虚拟施工技术应用的成功经验。通过相关测试和实际应用表明，本书提出的模拟机理模型及其功能，可应用于实际建筑工程项目以辅助施工过程及资源的分析、优化与管理，达到了预期目标。