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融合数字孪生与混合现实的震损建筑指导加固方法

Guidance Method for Earthquake-damaged Building Reinforcement Integrating Digital Twin and Mixed Reality

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震损建筑的加固修复是提高建筑抗震能力的关键环节,充分理解加固方法和流程有助于修复震后建筑和提高抗震能力.借鉴数字孪生和混合现实技术发展理念,提出适用于震损建筑加固的智能化指导方法,建立基于数字孪生与混合现实的指导损伤加固系统.首先搭建数字孪生模型,包括4个运行空间、各空间中的操作以及孪生数据,搭建孪生数据库对大量数据进行管理.为实现物理空间与虚拟空间的双向映射,借助HoloLens开发适用于混合现实的人机交互机制.最后为评估所提出方法的实用性和有效性,准备了一个试验场景进行可用性测试.采用立意抽样法招募了20名参与者,他们分别在2D纸质版或者DTMR-DRS模块的指导下执行相同的加固任务,记录他们完成任务的时间、错误率并要求他们填写调查问卷.结果表明:与传统的纸质文件相比,开发的DTMR-DRS系统传递信息更为快捷,文字-语音-视频-模型的展示也使得施工指导更为立体全面,在帮助加固施工人员提高施工效率和降低返工率上具有显著的优势,为相关知识体系的研究做出了贡献.

刘占省、白文燕、杜修力

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北京工业大学城市建设学部,北京 100124

北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,北京 100124

数字孪生 混合现实 震损建筑 加固

国家重点研发计划

2019YFC1509304-06

2022

10.19815/j.jace.2022.04015

建筑科学与工程学报
长安大学 中国土木工程学会

建筑科学与工程学报

CSTPCD北大核心
影响因子：0.692
ISSN：1673-2049
年,卷(期)：2022.39(4)
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