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道路与桥梁VR虚拟仿真实训系统

道路桥梁VR实训系统分为:移动模架施工、预制T梁施工、满堂支架箱梁施工、T梁简支转连续施工、挂篮施工、海上钻孔灌注桩、拱桥VR识图、斜拉桥VR识图、悬桥VR识图、名桥VR识图

 

通过创建虚拟交通体验场景和实现人机交互功能构建的交通安全教育培训系统,不仅能让广大交通参与者身临其境般融入到虚拟交通环境中,以体验各种交通行为来学习交通安全知识,而且还可以通过逼真的虚拟交通环境中的各种训练来提高各项交通安全技能,减少交通事故的发生。

虚拟现实技术在道路交通建设方面也得到了应用,并有着非常广阔的应用前景。道路桥梁VR云实训中心包含多个模块,适用性强,可由后台置入稳定的数据库信息,便于大众对各项技术指标进行实时的查询,周边再辅以多种媒体信息,如工程背景介绍,标段概况,技术数据,截面等,电子地图,声音、图像、动画,并与核心的虚拟技术产生交互,从而实现演示场景中的导航、定位与背景信息介绍等诸多实用、便捷的功能。

道路桥梁VR实训系统分为:移动模架施工、预制T梁施工、满堂支架箱梁施工、T梁简支转连续施工、挂篮施工、海上钻孔灌注桩、拱桥VR识图、斜拉桥VR识图、悬索桥VR识图、名桥VR识图等。

 

桥梁VR

 

道路桥梁VR实训系统主要功能:

1)多角度、全方位展示施工工艺

道路桥梁VR实训系统的每一个模块从多个角度,全方位真实地展示了该项施工工艺或某特殊分项工程的施工流程。以移动模架法箱梁施工模块为例:该模块从设备的拼装到箱梁的施工,完全按照实际施工流程及施工方法还原了移动模架的施工原理,施工工艺等。体验者即可全方位地了解设备的构造,也可在施工环节从多个角度了解设备各部件的工作状态和变化。例如:当流程进入移动模架过孔作业步骤以后,体验者可以在移动模架的墩旁托架和模板上观察设备的运行,从而了解设备的工作机理,为体验者学习移动模架这一施工工艺提供帮助。

挂篮
 

挂篮施工

 

桥面系
 

桥面系施工

 

(2)实训与认知

道路桥梁VR实训系统根据实际工程案例制作出的各个模块,包含了大量的场景和道路桥梁结构,每种结构或者分项工程对应了某一种或者若干种施工方法。可满足学习者对各种道路桥梁结构和施工工艺的实训和认知。例如:桥梁工程模块根据不同的结构形式和体系分成了简支梁桥、连续梁桥、悬臂体系梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥等。每一种体系的桥又按照不同的施工方法分成了若干个模块。如:连续梁桥分为:支架法施工、移动模架法施工;悬臂体系梁桥又分为:悬臂浇筑法和悬臂拼装法。软件对各种结构和施工方法都有详细的说明,并且有很强的交互性,体验者可身临其境,了解桥梁结构组成,使用材料,也可亲自操作特殊工序,使体验者既能学习到施工工艺流程又能掌握操作要点,真正达到实训和认知的目的。软件对于特殊材料和特种工序都有详细的讲解和说明,通过插入UI使体验者能结合实际工程案例学习桥梁施工规范;同时对于材料的参数和属性也有更深入和直观的认识。

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T梁预制标准化施工

 

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移动模架过孔作业

(3)高度模拟真实场景

道路桥梁VR实训系统根据实际工程案例,地质条件高度模拟真实场景。从工程实体结构到施工机械和设备,到工程所用材料以及施工流程,完全按照当下行业实际情况进行制作。根据不同的地质条件和工程概况选用不同施工方法,体现了施工工艺和施工方法的适用条件,有利于学习者区分不同的施工方法,学习施工工艺。软件模拟了各施工步骤的实际场景,根据实际情况,学习如何解决现场施工难题。同时,体验者进入场景后还可以根据自身体验,了解施工中存在的安全隐患以及排除隐患的方法。

凿毛
 

凿毛

4)不同施工方法的演示

道路桥梁VR实训系统对施工过程中不同的施工方法进行全息影像演示,比如拱桥的转体施工法缆索吊装施工法就地浇筑法施工等。通过VR设备可以进行模拟演练,旨在让学习主体掌握不同的施工工艺和控制措施,保证施工进度及工程质量。

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满堂支架箱梁施工

移动
 

移动模架箱梁施工

 

模块

①移动模架施工

施工流程:

模拟跨江大桥利用移动模架进行桥梁施工的过程,桥梁经过孔作业、钢筋绑扎、浇筑箱梁砼、张拉和孔道压浆等步骤完成施工作业。

特色内容:

体验者能够单独拿出桥梁构件模型进行观察学习,同时配有语音和文字描述方便理解,也能拼装起来进行宏观认知;除此之外体验者还可以从上帝视角观察施工全过程,了解相关规范、施工工具等。

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②预制T梁施工

施工流程:

模拟预制T梁的标准化施工过程:从梁肋钢筋笼的制作到翼板钢筋笼的制作,从安装模板到浇筑T梁,从混凝土养护并张拉压浆到最后存放T梁。

特色内容:

体验者从实际操作中学习到预制T梁成型前较多较复杂的工序,参与制作的过程中可以很清楚地了解到每个构件的用途和使用方法。

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③满堂支架箱梁施工

施工流程:

模拟跨海大桥的陆上部分通过搭设满堂支架完成箱梁施工的过程,包含了满堂支架的搭设和预压,箱梁钢筋的铺设、绑扎和混凝土浇筑,以及在之后的预应力张拉和孔道压浆等施工工艺。

特色内容:

体验者通过亲自参与搭设支架的过程达到了解作业流程,掌握支架搭设的技术要点,同时体验者还可根据沉降观察成果参与调整模板高程,掌握沉降观测和预拱度的相关知识。

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④T梁简支转连续施工

施工流程:

模拟装配式梁桥从简支到连续的整个施工过程。具体施工工序包括:T梁安装,桥面系施工,负弯矩预应力张拉,体系转换等。

特色内容:

装配式梁桥简支转连续施工步骤多,作业空间狭小,普通仿真软件较难表现施工流程,也不能体现施工过程中的注意事项及操作要点。T梁简支转连续施工模块能够在克服以上难题的同时,还具有一定的趣味性,让体验者既能学到专业知识还能感受到体验的乐趣。

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⑤挂篮施工

施工流程:

模拟挂篮施工从挂篮前移到节段张拉、压浆的施工流程。具体施工工序包括:挂篮前移,钢筋施工,混凝土施工,预应力张拉施工,孔道压浆施工等。

特色内容:

本模块在挂篮前移及竖向预应力张拉环节设计成交互的形式。体验者可操作机具进行模板下放及挂篮前移作业;也可操作机具进行竖向预应力张拉。

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⑥海上钻孔灌注桩

施工流程:

模拟海上钻孔灌注桩从埋设护筒到灌注混凝土的施工流程。具体施工工序包括:埋设护筒、下放钢筋笼、安装导管、二次清孔及灌注混凝土等。

特色内容:

按照实际工程案例全过程模拟海上钻孔灌注桩施工流程。体验者可了解海上作业的特点,并可亲自操作部分施工步骤,如钢筋笼、声测管的连接,吊筋的设置,导管安装等,从而达到学习海上钻孔灌注桩施工技术要点的目的。

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⑦斜拉桥识图软件

施工流程:

模拟跨江大型斜拉桥的全部施工流程。包括:打设护筒、桩基施工、主承台施工、主塔施工、横梁施工、主梁施工,合拢段施工等。

特色内容:

软件以各分部工程为单位,分别从第一视角和上帝视角对各构件进行全方位的介绍,并对施工工艺进行解析。体验者即可感受斜拉桥的宏大气势,又可学习施工流程。

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⑧拱桥VR识图

施工流程:

模拟拱桥的全部施工流程。包括:吊装主梁、主梁边跨悬拼、拱肋转体施工、拱肋合拢、公路桥面施工、铁路桥面施工等。

特色内容:

软件以各分部工程为单位,分别从第一视角和上帝视角对各构件进行全方位的介绍,并对施工工艺进行解析。体验者即可感受斜拉桥的宏大气势,又可学习施工流程。

拱桥VR识图


 

⑨悬索桥VR识图

施工流程

模拟悬索桥的全部施工流程。包括:锚定扩大基础、、主塔扩大基础、塔座施工、主索鞍施工、散索鞍施工、桥面板安装等

特色内容:

软件视角可以自由旋转,场景内当前施工层自由漫游;上帝视角和第一人称视角快速切换,通过前后对比认知悬索桥的基本建造工序;在过程中,真切地体验悬索桥施工整个流程中所需要的步骤。

悬索桥VR识图


 

⑩名桥VR识图

施工流程:

用虚拟仿真VR体验形式模拟几款著名的大桥并介绍其结构、尺寸和工艺。

特色内容:

软件视角可以自由旋转,场景内当前施工层自由漫游;可在第一人称和上帝视角来回切换,每个大桥设置两个第一视角的观察点,在过程中,真切地体验认知,了解各种类型大桥的结构及工艺特点。

名桥VR识图


 

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