实验概况:本实验系统构建的虚拟仿真实验环境,全方位覆盖了高校工程事故分析与加固中火灾后建筑结构鉴定与加固涉及的所有知识点,将深奥而难以想象的结构检测鉴定与加固设计以图形和应用场景方式直观呈现,极具可观性和吸引力。解决了实体实验难以组织实施,也无法承受大批量的学生同时实验的难题。有效地拓展了实验内容的深度和广度,提升了鉴定与加固设计部分的学习效果,凸显了虚拟仿真实验的优势。
实验目标:通过本实验,培养学生具备运用现代科学技术及方法开展检测鉴定、加固设计以及钢筋混凝土结构受火后损伤鉴定工程实践能力。增强学生的综合工程素养,有助于学生毕业后快速适应结构鉴定工作,或从事结构加固改造相关科学研究。为毕业生成长为高层次应用型“新工科”人才奠定了重要的基础。
实验功能:钢筋混凝土框架结构火灾后受损采用了实际工程案例来完成框架结构火灾后受损检测鉴定与加固设计训练。该模块构建了框架结构火灾后受损的平面及多角度全景照片的三维场景,支持学生通过虚拟现实的方式对建筑检测鉴定与加固设计进行学习和设计。通过三维建模、运作绑定和动画还原检测过程设备选用、操作和实验处理,通过逼真的视、听一体化的情景化教学让学生学习结构检测鉴定分析,从而产生亲临现场的感受和体验。在情景沉浸中学生可以反复、细致地观察钢筋混凝土框架结构受损时在检测过程设备选用、操作和实验处理等,提升学生检测鉴定能力。
教学效果:本项目通过梳理钢筋混凝土结构受火后损伤鉴定与加固的知识点,构建知识图谱,运用虚拟现实与系统仿真技术,以具体工程背景与工程实践为依据,吸收最新科研成果与工程技术应用案例,建立了虚拟现实教学场景。学生以与虚拟现实场景的互动为手段,通过灾害认知、损伤理论、流程实践和知识测试等多个实验教学环节,可完成设备认知、设备控制、实验操作、预测方法等知识的学习。

火灾后损伤检测与加固虚似仿真