建筑模型論文范文
時間:2023-04-04 14:04:37
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篇1
建設設計參數可以使用模型進行分析,步驟如下:一是確定系統的分析模式,排列好系統中的所有元素,將系統中各個元素之間的區別與聯系理順;二是根據不同元素之間的關系,構建元素關系網,利用網絡圖表明確其內部之間的邏輯關系。要想將關系網內部元素的聯系整理清楚,就必須對每個設計參數之間的聯系進行細致的分析和研究,研究時可以根據建筑工程學、結構工程學以及其他建造工程學進行具體的分析,根據不同的理論依據,找出其內在的聯系,進而進行整體的分析和研究;三是建立要素關系網,利用元素之間的聯系和不同建立的網絡圖,分析和整理出系統內部之間各要素的鄰接矩陣,為之后的計算奠定基礎;四是相關數據按照要素的鄰近矩陣進行計算;第五,可達矩陣具有鮮明的層次,層次的排列由元素的組合以及個數決定,含元素最多的排在整個可達矩陣的左邊第一位,從左往右以此類推[3];第六,由于元素之間存在著聯系和差異,因此每個元素不僅具有層級關系,還相互之間互相影響和制約。如圖1所示為各個元素之間的關系圖。
2構建模型的分析與討論
參數與參數之間的聯系非常緊密,每個參數的設計和計算都需要嚴格的進行,如果其中的某個參數有所變化,那么其他的設計參數也會隨之產生變化,從而對工程造價有所影響。例如在進行墻體設計時,雖然墻體的工程造價所占比重比其他工程造價所占比重高,但是也會受到其他參數的影響,如果在進行工程總造價的計算時單是將墻體的數據作為主要的造價因素進行考量顯然是片面的、不合理的。因此根據對ISM模型進行分析發現,對造價影響越高的參數,往往都是最高層級的參數[4]。在整個工程項目的決策階段,設計參數可以按照建設的施工規模利用分析模型進行預算,計算出設計方案后,得到結構形式、平面結構、建筑層數等方面的相關資料,這些資料可以幫助細化估算的內容,使其結果更為準確。
3對ISM的多元線性回歸的分析以及計算
研究所使用的工程項目為十八個小高層住宅樓,其相關的價格信息都有具體的參考數值,住宅樓位于市區,樓層的結構多以鋼筋混凝土剪力墻為主,樓層定為9到19層之間,因此可以選擇2到18號住宅樓來進行研究分析,分析方式為多元線性回歸分析,由該方法得多回歸的方程式,然后利用1號住宅樓來進行方程式的檢驗。方程式中Y代表因變量,表示建筑安裝單方造價,而X1到X6代表自變量,分別表示為X1:建筑規模,X2:建筑總高度,X3:建筑周長指標(平面形狀),X4:樓層層數,X5:樓層層高,X6:戶型;因此方式是可表示為:Y=b+b1X1+b2X2+b3X3+b4X4+b5X5+b6X6其中b為常量,b1、b2、b3、b4、b5、b6為系數。除此之外還需要用Excel表格對具體的數據進行詳細的分析,如2到18號住宅樓的多元性回歸分析,其中Y所代表的是工程單位面積造價,X所表示的是各類設計參數,如表1。由于F=9.59×10-8低于0.001,有比較明顯的回歸。經計算工程的估算造價為2173(元•m-2),實際造價為2221(元•m-2)。估算偏差為48元•m-2。由此可知,利用ISM和多元回歸分析的措施建立估算模型非常容易,并且估算誤差在5%以內。如果使用普通的方法造價誤差只能控制在5%左右。因此,使用模型計算的到的造價估算偏差是合理的。除此之外,還需要注意的是對參數之間的客觀分析。在進行多元回歸模型的分析和研究時,可以將多一些的參數作為自變量進行參考,這種方法可以幫助工程進行詳細的造價分析和研究,從而計算出更為準確的數值。應用回歸分析方法的前提條件是保證每個自變量具有自己的獨立性,但是在實際的工程施工過程中,各自變量之間是有聯系的,不可能完全獨立于其他自變量而存在,因此所要側重的重點則改為對影響程度較大的自變量進行研究。在ISM模型的基礎之上,研究、分析了影響工程造價的相關參數,這類參數的相互之間影響程度較小,不會產生嚴重的制約效果,因此在很大程度上保證了工程造價計算的精確性和穩定性,具有良好的估算效果,方便人們在工程前期使用。由于建筑各類設計參數之間的相互變化會影響到工程造價的結果,因此可以利用這一特點對參數進行系統化的分層,得出結論為處在越高層級的設計參數對工程造價的影響就會越高[5]。而經過實踐證明,在整個住宅建筑施工中,包括建筑外觀、建筑高度、建筑規模在內的很多參數都會對工程的施工成本造成較大的影響。結合解釋結構模型與多元回歸分析法進行參數的確定,通過實例證明,自變量的選擇要想保證科學合理,就必須選擇對工程造價影響大的參數,并且在估算模型上也要進行選擇,這樣做的目的是為了確保工程估價的精準度和效率。在進行參數確定時,需要對“解釋結構模型+多元回歸分析模型”中所有參數進行全面的分析、研究,明確參數之間的聯系和不同,分清楚參數之間的先后關系和主次地位,整體設計原則也要符合客觀實際。
4結論
篇2
古建筑修復工作首先需要對古建筑進行完整的測繪并數據存檔,利用存檔數據進行研究和修復。古建筑測繪工作主要針對研究對象的完整基礎性數據,如空間環境、古建筑局部細節等。傳統測量手段需要借助反射棱鏡等工具進行單點測量,單點的測量費時較長,甚至要花幾分鐘的時間對一點的坐標進行測量。三維激光掃描儀利用激光測距原理,直接對被測物體進行快速掃描,獲得高精度的三維數據,數據信息包含X,Y,Z坐標和物體反射率的信息,因此三維激光掃描技術具有快速、非接觸性、高精度等特點。
2采集點云數據
為了完整采集古建筑物的建筑信息,通常需要分站多角度進行掃描。首先根據需要掃描的范圍和三維激光掃描儀的掃描參數,設計掃描控制網,布設掃描站點時應有利于減少測量誤差,提高點云數據拼接的質量。為確保整體掃描質量,相鄰兩站之間數據應有30%左右的重合度,同時相鄰兩站間至少應有三個不同線的公共靶標。實施掃描過程中,在設定站點上架設三維激光掃描儀時,應注意避免掃描激光束與物體間夾角過小而造成掃描精度下降,同時掃描儀不要被其他物體過度遮擋。掃描時應根據掃描對象的復雜度選擇不同的掃描參數,如表面細節豐富的物體應采用高分辨率掃描,表面特征平滑物體宜采用低分辨率掃描,以加快掃描速度。因目前三維激光掃描儀還沒有辦法直接獲取顏色信息,每站掃描結束后,可根據需要對掃描區域進行拍照存檔,以獲取物體的色彩和紋理信息。
3點云拼接
隨著測量距離的增加,三維激光掃描的掃描精度受環境影響呈下降趨勢,因此復雜的建筑物需要多站掃描,每站掃描數據均是獨立坐標,需要進行拼接,統一到同一坐標系。拼接時,以其中任一站作為控制網坐標的基準點云,其余測站點云與基準點云兩兩配準。為了提高拼接精度,通常采用靶標拼接,點云間的拼接精度可達1毫米,如圖1所示。但由于掃描過程中可能出現靶標遮攔或測量角度過大的情況,無法使用靶標進行拼接,此時需要利用兩站點云中公共區域的相同特征點配準。
4三維模型的建立
利用三維點云重構三維模型,通常有兩種方法:(1)模型匹配法:此方法自動程度較高,從點云抽取出模型部分,與常用的三維模型組件(如柱體、錐體、長方體等)進行自動匹配處理,達到建立三維模型的目的。這種自動匹配方法適用于具有規則形狀的對象。(2)古建筑多為不規則形狀,需要先對點云數據進行去噪、重采樣等處理,生成高精度三角網格模型,利用Nurbs等擬合算法生成建筑的曲面模型。本方法可生成高精度模型。最后利用映射功能可將照片中的顏色、紋理信息投影至三維點云數據上,生成具有真實紋理的三維模型。
5三維模型的修復
古建筑因為年代久遠,會造成部分損壞,利用三維網格模型,根據周圍網格信息,對其進行修復、調整,可以得到較準確的數字模型。由于古建筑物結構復雜、表現特征豐富,難以實現網格的自動化修補。針對點云數據的修復主要采用兩種方法:(1)如果損壞出現在較平滑區域,如墻體時,可采用線性插值法填補缺乏數據;(2)如果損壞出現在非平面區域,首先根據周圍網格信息計算缺失部分的曲率,再利用二次曲面插值方法進行插值,并使用周圍點的顏色信息采用雙三次插值算法計算新生成網格點的顏色信息,達到較好的修復效果。
6結束語
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