第1章 绪论 1
1.1 数字孪生 1
1.1.1 数字孪生的定义 1
1.1.2 数字孪生的起源 1
1.2 贯穿生命周期的数字孪生模型 3
1.3 数字孪生的价值 6
1.4 数字孪生的未来 11
第2章 数字孪生技术在地铁施工中的应用研究 13
2.1 研究背景与意义 13
2.2 研究现状 14
2.2.1 国外研究现状 14
2.2.2 国内研究现状 16
2.3 本章主要研究内容 17
2.4 工程简介 18
2.4.1 地质概况 19
2.4.2 水文地质概况 21
2.5 管片模型搭建与选型 21
2.5.1 盾构管片尺寸参数简介 21
2.5.2 盾构管片族制作流程 25
2.6 数字孪生技术在石家庄地铁2号线塔谈—石家庄站区间的应用研究 30
2.6.1 数字孪生+BIM技术优势 30
2.6.2 总体设计思路和设计路线 31
2.6.3 BIM模型构建 33
2.6.4 BIM+U3D区间盾构实时数据接入与分析 43
2.6.5 BIM+U3D危险源沉降统计与分析 51
2.6.6 BIM+U3D同步注浆量统计与分析 74
2.6.7 BIM+U3D三维管片选型 86
第3章 人工智能数字孪生技术在智慧社区中的应用研究 89
3.1 基于BIM的智慧社区运维管理信息系统构建 89
3.1.1 数据存储 90
3.1.2 数据交换 91
3.1.3 BIM模型的数据整合及轻量化 92
3.2 GIS与BIM融合数字孪生技术应用 94
3.2.1 BIM模型在实景三维GIS平台上分析 94
3.2.2 BIM与GIS数据交互 96
3.3 基于数字孪生的智慧社区运维管理信息系统实施方案研究 96
3.3.1 基于BIM的智慧社区运维管理信息系统实现的技术支持 97
3.3.2 实施步骤 97
3.4 基于数字孪生的智慧社区的核心功能研究 106
3.4.1 三维可视化漫游 106
3.4.2 设备管理 106
3.4.3 安全管理 107
3.4.4 楼宇管理 109
3.4.5 社区管理 110
3.4.6 环境管理 111
3.4.7 综合管网管理 112
3.5 本章小结 113
第4章 数字孪生在地铁深基坑施工中的协同管理应用研究 117
4.1 BIM模型搭建 117
4.1.1 施工场地及周边 117
4.1.2 主体工程 118
4.2 图纸审核 119
4.3 碰撞分析及碰撞报告出具 120
4.4 管线综合优化 122
4.5 场地漫游 123
4.6 施工方案模拟 124
4.7 精装修 125
4.7.1 天花板、地砖综合模拟排砖 125
4.7.2 装饰工程可视化交底 125
4.7.3 装修工程量统计 126
4.7.4 周边管线改迁 127
4.8 支吊架综合布置深化 127
4.9 可视化技术交底 129
4.10 施工BIM模型工程量统计应用 130
4.11 基于数字孪生技术的地铁深基坑协同管理基本架构与平台设计 132
4.11.1 BIM平台原理 132
4.11.2 平台基本架构 133
4.11.3 协同管理平台基本工作方式 134
4.12 嘉华站施工协同管理平台研究 135
4.12.1 基于BIM技术的施工协同管理平台需求 135
4.12.2 平台模块组成 136
第5章 数字孪生技术在项目施工阶段的应用研究 150
5.1 智慧工地BIM平台方案 150
5.2 智能化工地系统 151
5.2.1 监控大屏模块介绍 151
5.2.2 权限管理 152
5.2.3 项目管理模块 154
5.2.4 图纸、模型管理模块 156
5.2.5 进度管理 158
5.2.6 质量管理 162
5.2.7 安全管理 165
5.2.8 工程资料管理 168
5.2.9 合同管理 169
5.2.10 工艺交底、安质注意事项智慧推送功能 170
5.2.11 施工车辆、设备管理模块 175
第6章 数字孪生+物联网技术实现多源数据实时感知与预警应用研究 176
6.1 基于BIM技术的Midas GTS基坑邻近既有线开挖分析 176
6.1.1 Revit与Midas GTS数据交换研究 176
6.1.2 BIM模型转换及有限元计算环境构建 181
6.1.3 原方案基坑开挖对既有铁路影响有限元模拟分析 185
6.1.4 围护结构加强后基坑开挖对既有铁路影响有限元模拟分析 196
6.1.5 有限元分析与监测数据对比分析 207
6.1.6 有限元分析结论 210
6.2 基于BIM技术基坑开挖实时感知与预警技术应用研究 212
6.2.1 实施路线 212
6.2.2 风险源与安全监测编码研究 213
6.2.3 监测点布设及预警系统实现 214
6.3 本章小结 224
参考文献 225