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。     

基于多参量光纤传感技术的京雄城际隧道形位感测系统应用研究

京雄城际铁路机场隧道面临不均匀沉降以及地面异常入侵等风险,为了更加迅速、直观地了解隧道结构全生命周期的安全及健康状态,需要对其进行实时在线监测。将光纤传感技术应用于京雄城际隧道的结构健康监测工作中,先结合BIM技术对高铁隧道的分层沉降、衬砌环向应变、渗漏水、火灾、异常侵入、变形缝变形等多参量开展智能化、高精度监测技术研究;再结合相应评估指标与预警阈值构建基于多参量传感技术的高速铁路隧道形位感测管理平台展示系统。该系统集数据采集、监测预警、安全评估以及可视化展示于一体,能够实时反映隧道所处的安全状况,为高铁隧道安全运营提供有力保障,并为"智能京雄"工程提供强有利的技术支撑。     

集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命管理系统研究

为解决在盾构隧道工程中,地理信息系统（GIS）标准缺失和建筑信息模型（BIM）分析功能薄弱的问题,在分析GIS的数据管理和BIM的数据标准基础上,建立集成GIS/BIM的盾构隧道全寿命期管理系统。首先,概括总结系统采用的技术路线; 其次,基于IFC标准扩展统一的盾构隧道信息模型,涵盖盾构隧道地质、结构、线路、施工、监测和病害等数据; 然后,介绍系统信息的关联,包括隧道编码、GIS和BIM的集成方案; 最后,以上海地铁盾构隧道为依托,描述系统在工程全寿命期的应用,包括隧道地质勘察、结构设计、运营监测和养护维护等阶段。该系统制定了统一信息模型,方便数据交换和管理,在信息模型基础上实现了信息可视化与不同分析功能,提高了盾构隧道的全寿命数字化管理水平。     

基于Revit的BIM技术在地下结构建模及施工中的应用研究

阐述BIM技术在地下结构中的应用理念和BIM技术在地下结构物设计于施工中的发展趋势。针对公路隧道、城市地铁专业,结合甘肃渭武虎家崖隧道及上海地铁车站整体模型建力及其在后续施工中的应用等方面分析研究BIM在地下结构中的应用前景,探索BIM三维可视化模型建立,实现隧道及地铁车站设计从二维向三维转型;研究BIM技术在项目施工过程中的应用,实现项目信息化管理。     

BIM技术在公路隧道工程设计中的应用探索

为实现公路隧道三维可视化设计，提升设计工作的质量和效率，研究了基于BIM技术的新型设计方式，建立隧道项目三维设计应用流程。首先，解决了部分三维设计技术难点，探索出公路隧道高精度三维设计的2种思路和流程，并对2种方案特点进行比较。其次，结合软件对隧道三维模型细节处理要点进行说明,并以实际项目为依托，验证该流程的可行性。最后，进行技术方案应用，包括工程量统计、实时围岩查询、设计方案比选、模拟分析、成果输出等。基于BIM技术的公路隧道三维设计能够较好的发挥BIM构件信息化的优势并表达设计意图，具有可行性。     

基于Cesium的边坡可视化监测平台研究

针对目前边坡监测信息管理系统灵活性差、可视化程度低的问题，运用BIM软件搭建参数化传感器模型，利用倾斜摄影技术采集边坡地物影像数据进行三维边坡模型重构，基于Cesium.js框架搭建边坡可视化监测Web平台，融合了监测数据、传感器模型及边坡三维模型。结合某工程实例，验证监测Web平台实现边坡监测项目的可视化、监测数据的分析预警及动态统计查询的功能，可为相关边坡监测项目可视化技术应用提供参考。     

非接触式新型智能自动化施工监测系统设计与开发

就智能自动化监测提供了一种从硬件到软件的系统设计和开发方案。通过工业级的Zigbee无线组网技术解决地铁隧道的无线传输问题,基于BIM思想的数字表达方式在CAD设计图纸上直接开发综合监控系统,实现一个低成本、准确性高、可复制、便于推广的监测平台。     

基于BIM技术的隧道工程信息平台设计与研究

隧道作为重要的交通基础设施,其质量和安全受地质、结构和施工等各类因素的影响。为解决当前隧道建设中信息杂乱、集成化不足、信息传递差的弊病,引入BIM技术建立隧道地质、土建结构、机电设备全BIM模型;以BIM模型为载体,将隧道建设全过程的海量信息汇集整合,实现各类数据的结构化存储、关联和可视化展示,形成BIM模型数据库;在此基础上,通过对构件进行编码及轻量化处理,研发出工程信息管理平台。平台在广东金门隧道工程的应用,不仅有效解决了隧道建设期的地质预警、施工进度、工程质量、资料管理等"痛点"问题,还为后期运营养护提供了精准详实的工程数字化信息,为安全运营奠定了隧道本体结构和设施设备风险预警和防控的优良基础。     

运营地铁盾构隧道纠偏整治技术及自动化监测研究

运营中的地铁隧道由于周边建设项目的开展,经常受到扰动,引起位移和变形,对隧道结构产生影响。为确保地铁线路的安全运营,对出现较大变形的隧道必须及时进行整治纠偏回调。文中以深圳地铁1号线受前海建设项目影响区段整治工程为依托,阐述了运营盾构隧道注浆纠偏方案及其实施过程;介绍了隧道纠偏阶段自动化实时监测系统及其实施方法、监测控制指标,分析了隧道注浆纠偏实施效果。     

基于全生命周期信息和BIM的隧道运维决策支持系统

针对公路隧道运维管理对象众多、信息分散异构、时空特性复杂等导致管理决策困难的问题,从隧道全生命周期信息出发,建立隧道可视化智能决策系统。系统以标准化、可视化和智能化为设计原则,以隧道BIM运维模型为基础,通过标准化编码和信息映射表实现设计、施工和运维的多源信息集成,由感知层、网络层、数据层、分析层和交互层组成,利用智能分析技术实现结构健康评估和病害追溯、设备异常发现和故障诊断、养护决策优化等功能,通过三维图形化引擎与用户交互,帮助用户快速掌握现场情况,获取自动辅助决策结果,提高运维工作效率和质量。将该决策支持系统应用在上海大连路隧道工程中,可帮助隧道管理者更快速、清晰地了解隧道运营状况,提供运营养护的辅助决策建议,取得了很好的应用效果。     

BIM技术在运营隧道病害检测结果三维可视化中的应用

为充分了解运营公路隧道的病害信息,利用BIM技术将运营公路隧道定期检查的病害展示图进行了三维可视化应用。通过Autodesk CAD和Revit的二次开发,利用平面坐标到空间坐标的转化关系,将隧道病害展示图中提取的病害信息数据绘制为与隧道三维空间模型结合的隧道病害三维展示图,使隧道病害信息的展示更加直观和真实。同时,对BIM技术与新的检测技术(3D激光扫描技术和线性相机扫描技术)的结合进行了展望和分析,指出BIM技术在运营隧道的管理和维护中具有较大的应用前景。     

运营中地铁隧道变形的动态监测方法

结合具体工程施工监测方案,对受紧邻基坑施工扰动影响的运营中地铁隧道变形的动态监测方法进行了分析,通过采用基于TCA2003全站仪的全自动动态监测系统,可以24h无人值守连续监测运营中的地铁隧道变形,且每次监测可在地铁运行间隔内迅速完成。监测方法及数据采集可以实时提供给施工方以指导当前及下一步的施工方案,在工程应用中收到了良好的效果。     

基于BIM与工程数据的轨道交通总承包进度管理研究

为解决传统轨道交通建设项目施工总承包进度管理无法快速处理信息、无法进行偏差预警、事后管理为主等问题，以青岛地铁8号线过海隧道段为工程背景，对施工总承包进度管控工作要点、影响因素以及BIM与工程数据整合应用的技术路线进行分析研究。重点探讨将BIM与工程数据应用于进度管理的系统架构、实现流程、模型要求、数据相互关系、管理要点等，并基于BIM技术发展现状自主研发GIS+BIM数字化管控平台实现进度管控。测试结果表明，该方法可实现施工现场进度情况实时掌握、进度偏差及时预警、进度报表快速查询等，解决总承包进度管理真实性、及时性与可实施性等问题。     

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。     

基于物联网的隧道洞口结冰动态监测技术研究

随着公路隧道运营里程的增加,隧道洞口结冰引起交通事故率增大的问题更加突出。为保障隧道行车安全,提升隧道运营安全管理水平,基于物联网技术对隧道洞口结冰动态监测技术进行研究,并建立隧道洞口结冰动态监测Web平台,通过DTU无线传输设备对洞口路面温度、空气湿度进行采集和综合数据分析,实现了对高速公路隧道洞口路段结冰的实时监测和预警,从而保障了高速公路交通运营安全。     

基于BIM模型的桥梁力学分析融合应用研究

随着数字交通强国等一系列政策的提出，BIM技术成为信息化的重要抓手。通过分析BIM与力学分析数据的关系，得到了基于BIM构件理念的力学基础信息分类。同时，通过基于BIM模型的桥梁力学响应快速分析方法实现了力学数据动态可视化分析，通过本系统可以极大地完善监测的结果动态对比，辅助设计人员进行快速决策，为施工方案的确定提供了一定的理论依据。     

隧道无线健康监测系统环境敏感性分析

随着隧道运营时间的不断增加,在行车荷载、地质和水文条件变化、材料老化、周围环境施工等共同作用下,隧道结构会出现不同程度病害。隧道病害具有时间和空间随机特性。介绍采用隧道无线健康监测系统对隧道健康状况进行监测。隧道无线健康监测系统由无线传感器、中继器、基站和用户端组成,采用ZigBee技术实现监测数据无线传输。无线健康监测技术具有布置灵活、安装方便、便于维护管理等特点。对空旷场地、有遮挡场地和运营隧道等不同场地条件下的无线传感器传输距离和组网能力进行测试和研究,结果表明：中继器与无线传感器的相对位置对传输距离有显著影响,隧道内无线传感器的传输距离不低于100m;无线传感器自组网能力强,可以实现相互中继。     

基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统

桥梁结构健康监测对桥梁管理与维护非常重要，监测信息的采集，管理，可视化是系统必须解决的问题，以香港青马大桥的监测数据为例，研究开发了基于GIS的桥梁结构健康监测与管理信息系统，并从系统总体设计、技术方案、数据库结构设计、系统功能及系统实现等方面进行阐述。     

土压平衡盾构双孔隧道近接运营隧道施工参数研究

盾构法施工时，为确保土压平衡盾构机下穿施工既有地铁运营隧道的安全，运用三维数值有限元软件，考虑注浆压力和掌子面压力变化的影响，多工况模拟土压平衡隧道施工获得运营隧道变形规律。通过分析土压平衡盾构机下穿施工过程中的位移响应，判定上部交叉运营地铁隧道所受影响。工程实际中对运营隧道的位移进行了监测。根据计算与监测结果，选取在注浆压力0.30~0.36 MPa与土仓压力0.10~0.13 MPa下施工，盾构隧道穿过运营隧道后，运营隧道中股道沉降最大值为0.5 mm，符合规范要求，运营隧道安全。     

桥梁结构状态评估方法研究现状与展望

桥梁老龄化日益严重,桥梁安全状态成为广泛关注的问题,对桥梁进行合理的状态评估有助于桥梁管理养护和危险预警,保证桥梁正常运营。首先介绍了桥梁健康监测系统,分析监测系统存在的问题。其次分别从试验、数据分析和数字孪生方面介绍了桥梁评估方法的研究现状,然后阐述了桥梁状态评估的发展与挑战,综合分析表明目前结构健康监测系统仍存在较多问题,试验方面基于动力测试的损伤识别和基于视觉监测的桥梁状态评估都有自身的局限性,海量的监测数据需要进行有效的处理,BIM技术下的桥梁健康监测系统能实现监测与养护一体化运维管理,数字孪生技术将为桥梁状态评估带来新的可能。