基于BIM的桥梁结构健康监测运营技术应用探究

依托云南省玉溪市新平县峨德河大桥、华宁县天生桥6号桥和婆兮大桥,构建基于BIM的桥梁结构健康监测运营管理系统平台,整合桥梁竣工档案、桥梁评定和结构健康监测长期跟踪信息,将桥梁全生命周期运行维护数据标准化与融合,通过BIM模型进行三维可视化分析、展示、预警和预测,大大提高桥梁结构健康监测精准度和管理水平,深化BIM技术在桥梁养护工程中的应用,提高公路桥梁运营养护决策优化的科学性和智能化水平,支撑桥梁综合性能的提升。     

Dynamo插件在T形梁桥BIM建模中的应用

Revit在房屋建筑领域有着广泛的应用,但在处理桥梁等复杂异型结构时手工重复劳动多、建模效率低。为探索Revit在桥梁方面的建模路径,以T形梁桥为研究对象,对桥梁进行了模块划分,创建了T形梁桥参数化族库,利用Revit可视化编程插件Dynamo开发了T形梁桥快速建模系统。该系统通过读取Excel中构件的参数信息,实现T形梁桥构件的快速布设及参数的批量赋值。通过新龙大桥实例验证表明:Dynamo在T形梁桥BIM建模中能够大幅提高建模效率,可为同类桥梁BIM建模提供借鉴。     

基于全生命周期的BIM智慧建管养一体化平台在超大跨度悬索桥的应用

随着BIM信息化、物联网、数字化技术的发展,桥梁养护管理系统逐步向桥梁建养一体化和全寿命周期数字化、智慧化管养转变。BIM智慧建管养一体化平台是探索计算机仿真虚拟可视化技术,采取基于三维3D桥梁模型的病害及维修档案的记录及管理,强化运营期桥梁各类事件的"可追溯性"和"定位性",注重桥梁从施工至运营建立起全过程结构安全信息库,加强建设期和运营期全过程数据的深度融合和分析,通过积累检测、养护和维修数据,实现桥梁基础设施全要素、全过程和全方位的数字化。通过对施工监控、历史检修、病害数据的分析和预测,对桥梁物理空间的实际资产在虚拟空间中进行可视化管理,提高桥梁监管养护质量。介绍了智慧建管养一体化平台在南沙大桥(虎门二桥)的工程应用,可为特大桥梁专业化、信息化养护系统平台开发和技术体系提供参考。     

公路大桥主桥设计中的BIM技术的应用探讨

公路大桥主桥设计变更易造成施工效率低、施工环境复杂、施工工艺繁杂、施工进度难以把控等,然而采用传统二维CAD进行公路大桥主桥设计难以满足项目发展需求。BIM技术可以通过可视化、参数化、仿真性以及信息化等有效模拟和优化调整公路大桥主桥设计,因此在公路大桥主桥设计中应用BIM十分必要。本文首先分析了基于公路大桥主桥设计中BIM技术的特点,在此基础上,构建了公路大桥主桥的3D模型,并分析BIM管线综合设计以及协同设计的要求。然后以某公路大桥主桥设计为例,探讨了BIM技术在公路大桥主桥设计中的具体应用。     

基于BIM的桥梁全生命期管理技术及应用研究

针对桥梁设计、施工和运维管养不同阶段信息转移遗漏和难以共享的问题,以武汉青山长江公路大桥为背景,综合运用物联网、大数据、云计算、无人机倾斜摄影等新兴信息技术构建基于BIM的全生命期信息管理平台,平台包括电脑端的WEB应用系统、智慧沙盘和移动智能终端APP 3种可视化交互方式。设计阶段,对全线桥梁进行参数化BIM建模,并建立桥梁周边环境三维实景模型,在BIM中集成桥梁结构分析结果数据。施工阶段通过统一的构件编码串接项目信息、施工进度、质量安全、人员物资机械、施工监控等信息,实现各方的协同管理。运维管养阶段,在BIM模型上集成了设计、施工阶段与运维管养相关的关键信息,对健康监测和巡检管养实现三维可视化管理。     

基于荷载试验和监测系统的某大跨度悬索桥结构状态评估

为进一步了解大跨度桥梁的结构状态,本文通过对桥梁荷载试验期间的监测系统实时监测数据、现场试验测量数据和大桥有限元模型模拟计算数据的对比挖掘分析,以定量化的形式通过与结构状态相关的参数指标,评估桥梁的结构状态。以国内某新建大跨悬索桥为例,通过安装的健康监测系统采集桥梁在静载试验条件下各控制截面的挠度、应变、振动等结构响应实时监测数据,计算桥梁挠度和应变特征值,采用频谱分析等方法计算大桥的模态参数,然后基于挠度、应变、模态参数的监测结果与现场试验测量结果、有限元模型计算结果的对比分析,并参照现场荷载试验评定方法,评估桥梁的结构状态。实验结果表明:监测系统时程数据可观测到明显的加载和卸载情况,监测系统运行良好,在试验荷载下桥梁处于弹性工作状态,整理受力状态良好,大桥结构整体刚度满足设计荷载的正常使用要求。作为新建桥梁,该评估结果还可作为桥梁的初始状态,作为后续评估桥梁结构状态和健康监测系统工作状况的参考基准。     

基于BIM的桥梁施工质量安全可视化控制技术研究

本文对BIM施工方案模拟、可视化技术交底、移动端隐患排查系统、班组标准化管理体系进行研究,提出基于BIM的桥梁施工质量安全可视化控制技术。施工方案模拟,提前发现施工组织设计方案存在的问题,优化设计,并提供可视化技术交底方案。借助BIM虚拟建造功能,进行可视化技术交底,大大提高沟通效率,减少沟通时间。利用隐患排查处治系统,提高应急处置能力,缩短问题整改时间,提高工作效率,实现"让信息多跑路、人少跑腿"。依托班组作业标准化管理体系,提高项目质量,降低质量安全事故发生概率,实现工程质量和责任可追溯性。且研究成果在昌荣桥建设中得到了较好的示范运用。     

基于BIM的高速公路桥梁养护综合管理技术研究

基于重庆某高速公路桥梁,对其养护综合管理技术进行了研究。对BIM技术在施工阶段的具体应用进行了分析,包括施工信息精细算量、协同管理、施工优化等,为大桥施工提供技术保障。以建设和养护一体化信息管理为目标,构建了基于BIM技术的桥梁施工阶段信息管理平台,包括质量安全协同管理模块、工程进度可视化协同管理模块、安全信息化协同管理模块,从而实现对项目质量、进度、安全多方面信息管控。使用手机APP实现各种信息的录入。将BIM成果转化为养护数据,并在桥梁管理系统中输入养护数据,得到管养决策信息的管养报告,方便管理者对标注进行审核、利用,更新并修正BIM模型的信息,使工程工作效率、养护质量、科学管理水平得到提高。     

基于知识库的桥梁BIM模型检查技术研究

随着BIM技术在工程中的不断深入应用，BIM模型成果的检查越来越重要，而由于BIM模型结构复杂、数据量巨大，人工检查面临时间长、效率低、易出错等诸多挑战，BIM模型自动化检查的需求愈发强烈。为此，提出基于知识库的桥梁BIM模型检查技术，以公路行业BIM技术标准中规定的IFC数据存储为基础，通过研究设计阶段桥梁BIM模型数据内容，构建语义知识库、元数据知识库和指标知识库，将数据检查分为完整性检查、正确性检查和合规性检查，并基于知识库提出各种检查算法，开发桥梁BIM模型SmartBridge检查软件，实现桥梁BIM模型检查的自动化，提高了桥梁BIM模型的检查效率和准确性。最后结合实际工程，对构建的知识库、提出的检查算法和开发的检查软件进行验证。     

BIM技术在改扩建公路桥梁勘察设计中的应用研究

依托交通运输部第一批“公路BIM技术应用示范项目”———京沪高速公路莱芜至临沂(鲁苏界)段改扩建工程,针对典型桥梁改扩建方案,从GIS勘察、既有桥梁结构BIM还原、自动化BIM设计建模、可视化施工模拟等方面,论述BIM技术在改扩建公路桥梁勘察设计中的应用。对具体桥梁改扩建实例的分析表明,GIS+BIM技术可充分发挥其信息化和可视化的特点,还原既有桥梁、复核设计数据,利用一套数据开展多阶段BIM设计和辅助施工模拟等,提升改扩建桥梁勘察设计质量,优化工程设计,保证项目的顺利开展。     

一种基于Revit+Dynamo的装配式预制T形梁桥参数化建模方法研究

预制装配式T形梁桥结构复杂，涉及的曲面、曲线较多，建模难度大。而Revit本身在处理异性结构、平纵线、曲线、曲面等方面存在较大的缺陷，建模效率低下。如何提高桥梁BIM参数化建模效率，降低建模难度，是当前研究的热点和重点。本研究以横山村2号大桥为例，提出了一种基于Revit+Dynamo的预制装配式T形梁桥参数化快速建模方法。该方法利用Revit建模功能与Dynamo的可视化编程功能，完成横山村2号大桥BIM参数化快速自动建模。横山村2号大桥实例表明，该方法不仅有效提高了预制装配式T形梁桥的建模效率，而且保证了预制装配式T形梁桥的建模精度，可为同类型桥梁的BIM参数化建模提供借鉴和参考。     

基于BIM的大型桥隧集群智能运维关键技术研究

以大型桥隧集群智能运营维护为背景,研究BIM技术在大型桥梁隧道集群运维中的关键技术,包括基础设施数字化技术,桥隧构件级解析与编码技术,巡查、检测、监测、养护等多业务协同技术,静态、半静态、动态实时等多元数据融合技术,以及数据集成可视化交互等技术.并以重庆曾家岩嘉陵江大桥工程大型桥隧集群为应用案例,介绍了研究成果的工程应...     

桥梁技术状况智能评定系统研究

依托2015年黑龙江省高速公路桥梁定期检查项目以及2015年大同市国省干线桥梁定期检查等实际检测项目,结合《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)将公路桥梁技术状况评定、计算机数据库系统、数学建模理论以及地理信息绘图系统进行有机结合,建立了桥梁智能评定系统。依据实际检测项目对桥梁评定结果进行检验,保证评定结果合理有效。研究及实践结果表明:系统基本实现了公路桥梁构件得分评判、部件得分计算、结构技术状况评定、桥梁总体技术状况评定以及病害部位展示等功能;评定结果能够满足实际桥梁技术状况评定的需求,评定结果比较合理,同时大幅提高了桥梁评定质量以及评定效率。     

沪通长江大桥健康监测系统设计

沪通长江大桥为超千米级的公铁两用特大桥,结合大桥结构特点及运营养护需求,设计研究了健康监测系统。大桥健康监测系统主要针对主航道桥及专用航道桥,该两桥分别布置监测点292个和109个。监测系统采用车-线-桥-环境综合监测模式,全面反映大桥的结构状况及行车状态。监测系统包括数据采集与传输子系统、数据存储及管理子系统、综合报警与评估子系统及用户界面子系统。为提高监测系统的实用性,以现场养护人员易用为目标,研究了大量监测数据快速识别、修正与分析处理的方法,通过综合报警与评估的方式评判结构状态,进而为养护工作提供科学依据。通过与BIM管理系统相结合,实现大桥全寿命期的信息共享与利用,促进桥梁运营维护模式向"预见修"的方向发展。     

基于BIM的桥梁运营维护系统的开发与应用

桥梁隧道作为城市生命线系统中的咽喉,其技术状况和安全运营状态直接影响城市功能的正常实现和人们的生命财产安全;随着我国城市化进程的推进和深入,这些城市基础设施建设正在经历一个由大规模工程新建到大量既有结构的保养维护保障运营的转变过程。随着物联网技术的飞速发展和"数字城市"概念的提出,使得基于BIM技术的建筑行业信息化管理成为一种可能。研究了一套运用了BIM技术,物联网技术以及GIS信息技术的一套系统。该系统可以在线浏览桥梁的BIM模型以及在BIM模型上实时获取桥梁裂缝等参数,并能对桥梁进行在线技术状况评定。     

基于《公路桥梁技术状况评定标准》的长大桥梁在线评估体系

结构监测系统已成为长大桥梁的基本配置,运营期产生的海量监测数据是长大桥梁安全及技术状况评估的主要数据来源,如何遵照《公路桥梁技术状况评定标准》所制定的原则设置合理的评估体系是长大桥梁管养领域面临的问题。首先给出了将长大桥梁按结构形式划分为若干受力独立的评估单元的规则,然后以分层综合评估方法为纲,对特定的底层评估指标设计了能适用监测数据为输入的在线评估器以及配套的评定标准,发展了一套优化的评估体系并编制相应软件模块。最后,以东海大桥副通航孔桥的监测数据为例,验证了该评估体系的正确性和适用性。     

BIM技术在桥梁工程设计阶段的应用

在尧栾高速工程项目中,对BIM技术在设计阶段进行了应用研究。建立完成了桥梁参数化构件族库,通过参数化构件族库建立完整的桥梁三维可视化模型。根据可视化参数模型进行桥梁设计过程中的碰撞检测、工程量自动统计及分析,施工进度分析以及4D模拟辅助施工管理控制。根据BIM技术在设计阶段的应用,提出了当前阶段BIM技术存在的不足,该项目在设计阶段采用BIM技术,大大优化施工方案,节约成本。     

银川滨河黄河大桥养护管理系统的研究与开发

为了科学化、信息化地对银川滨河黄河大桥进行养护管理,分析了现有桥梁养护管理系统的不足,结合《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/TH21-2011)开发了基于Client/Server构架的银川滨河黄河大桥养护管理系统,详细地介绍了该系统的开发目的、系统的总体设计、系统三个数据库(基本数据数据库,养护管理数据库,评价决策数据库)的功能模块和系统的辅助功能。银川滨河黄河大桥养护管理系统的成功开发可以优化对该桥的养护管理工作,对其他大型桥梁的养护管理系统的研制有借鉴意义。     

BIM技术在网状吊杆拱桥设计阶段的应用

大半径平曲线网状吊杆拱桥空间关系复杂，仅通过二维图纸进行设计十分困难。在设计阶段利用BIM技术建立全阶段模型进行三维展示，，辅助设计确定吊杆定位、吊杆间距等重要数据，对多专业模型进行碰撞检查，实现了项目可视化、项目质量提升及数字化交付。展现BIM技术在桥梁设计阶段所发挥的作用及价值，可为同类型桥梁的BIM与设计深度融合提供借鉴。     

基于Skyline的三维桥梁BIM可视化研究

大型工程的BIM模型应用贯穿于规划、设计、施工和运行维护的全生命周期,而施工场景与三维模型构建则是BIM应用的基础。已有的专业软件在进行结构三维建模上较为成熟,但是,对于三维场景的地理信息系统在功能上尚表现出不足。文章选择BIM当下流行专用软件Revit2015进行结构建模,以面向对象思想为基础,以C#语言为工具开发平台,以SQL数据库为桥梁构件详细信息存储基础,在解决以Skyline为平台进行三维施工场景构建、fly制作及数据库读录等三个关键技术问题基础上,给出了一种简单可行的工程BIM三维可视化解决方案,文章以内蒙古阿布亥沟大桥为工程依托,建立了高质量的三维桥梁BIM可视化模型,结合具体的工程实际应用表明:基于Skyline的BIM可视化建模方法并配合工程信息应用,可便于管理者管控施工进度和施工质量,提高工程建设管理水平,对于全寿命周期的工程管理具有重要意义。