木结构建筑施工安全因素识别与安全行为模拟

摘要

近些年来，木结构建筑凭借居住舒适和绿色环保等优势而方兴未艾，木结构建筑日益呈现出规模越来越大、施工难度越来越复杂的发展趋势。木结构建筑从最初的三层别墅发展到十层的公寓，甚至欧美一些发达国家正计划建设三十层以上的木结构建筑。规模的扩大和施工难度日益复杂，导致木结构建筑的施工安全问题日益突出。施工安全的研究瓶颈在于人的行为的不确定性，通过虚拟仿真技术模拟和呈现危险因素和危险情境可以提高施工的安全认识，有利于更好的安全控制和管理。
　　本文首先通过事故树分析法进行危险因素的辨识;通过事故树的逻辑求解导致安全事故的最低限度的危险因素集合（最小割集），再利用LEC评价法对其进行危险评价，然后利用3Ds Max建立了建筑仿真模型，危险度较高的安全事故过程通过仿真动画的形式表现。做好危险因素的辨识的工作后，并根据分析结果制定安全措施。最后以C＃语言为开发语言并结合Microsoft.netFramework4.0以“SD China”中国国际太阳能十项全能竞赛厦门大学作品“SunnyInside”的安全管理为对象，自主开发了施工安全模拟系统“SD Safty Project”。
　　通过本论文的研究，为木结构的施工安全管理辨识出最为危险的12个危险因素集，并为施工安全管理和安全教育提供了一个初步的模拟仿真系统和研究思路。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景和意义

1．1．1 课题研究的背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 木结构的研究现状与进展

1．2．2 施工安全现状及木结构建筑的施工安全

1．2．3 虚拟仿真技术在土木工程施工中的应用研究

1．3 研究方法与技术路线

1．3．1 技术路线

1．3．2 研究方法

1．4 本文的研究内容、思路和各章节的安排

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究思路与章节安排

第二章 建筑工程施工过程的危险因素辨识

2．1 建筑工程安全事故致因理论

2．1．1 事故频发倾向理论

2．1．2 海因里希因果连锁理论

2．1．3 综合因素论

2．2．4 “‘4M”’危险因素(不安全因素)

2．2 建筑工程事故危险因素辨识方法研究与比较

2．2．1 建筑工程事故危险因素辨识应遵循的原则

2．2．2 常用的建筑工程事故危险因素辨识方法

2．3 建筑施工中常见的安全事故类型统计分析

2．4 木结构的一般施工过程及特点

2．5 木结构建筑施工危险因素识别

2．5．1 临时用电及触电危险因素辨识

2．5．2 高处坠落危险因素辨识

2．5．3 机械伤害危险因素辨识

2．5．4 坍塌事故危险因素辨识

2．5．5 火灾事故危险因素辨识

2．5．6 物体打击危险因素辨识

第三章 建筑工程施工安全评价

3．1 安全评价分析概述

3．2 危险评价方法研究与比较

3．2．1 定性安全评价

3．2．2 半定量安全评价

3．2．3 定量安全评价

3．2．4 系统安全评价中常用分析方法的比较与选择

3．3 木结构建筑施工系统危险因素的定性分析与定量评价

3．3．1 事故树的定性分析

3．3．2 最小割集的定义及求解

3．3．3 危险因素集(最小割集)的定量评价

第四章 施工安全虚拟仿真

4．1 虚拟仿真技术

4．1．1 虚拟仿真技术概述

4．1．2 仿真工具的比较研究

4．2 基于虚拟仿真技术的施工安全模拟研究

4．2．1 3Ds Max关键功能技术介绍

4．2．2 施工安全仿真的整体设计思路

4．3 木结构施工安全仿真的实现

4．3．1 主要技术路线概述

4．3．2 木结构三维模型的仿真建模

4．3．3 仿真环境中的危险因素辨识及安全事故后果预测

4．3．4 木结构施工安全仿真动画制作

第五章 施工安全模拟系统的设计及其应用实例

5．1 SD项目背景、工程概况及施工安全管理

5．1．1 SD项目背景

5．1．2 工程概况

5．1．3 施工安全管理的特点与难点

5．2 SD施工安全系统设计思路与开发情况

5．2．1 施工安全仿真系统的实现情况

5．2．2 技术功能介绍

5．3 SD施工安全模拟系统的应用

5．3．1 系统的主要应用功能

5．3．2 系统应用实例

5．4 施工安全模拟系统的应用成效分析

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

附录