构件评级体系在结构监测巡检养护管理系统中的研究与实现

跨海大桥具有"桥跨数量多、构件典型类别有限、所处运营环境恶劣"的特点,科学评价每个构件或桥跨的安全性及养护的优先级正成为结构养护工程师面临的难题。对适用于跨海大桥的构件评级体系及其在结构监测巡检管理系统中的应用进行了研究。首先,根据跨海大桥的特性,建立跨海桥梁构件分类和编码的基本方法;其次,将构件评级分四方面展开(重要性分级、危险性分级、易损性分级和构件外观评级),给出各自分值确定算法与原则;再者,根据结构监测系统的数据及日常检查数据进行定期的构件综合评级,综合评级分值的排序即可为全线桥梁的巡检养护优先级提供指导;最后,以某跨海大桥为工程背景,基于WEB-GIS技术在其结构监测巡检养护管理系统中实现了构件评级体系的相关功能。     

基于点云模型的桥梁构件形态变化趋势识别与分析

为准确识别桥梁运营期间关键构件的几何形态及其变化趋势,提出一种基于点云模型的构件形态识别方法。该方法利用激光扫描与点云模型拼接技术,建立运营期间桥梁结构的精细化三维数字模型,通过对构件的时空变化趋势进行跟踪,进行桥梁结构力学现状的判断及发展趋势的预测。以7座独柱墩桥梁的倾覆评估为例,采用三维激光扫描得到的点云模型,识别各桥支座转角、主梁相对支座侧移及整体结构行为变化,并通过2年跟踪得到主梁侧向倾覆的趋势。识别结果与常规检测数据及外部荷载特征一致。该方法可实现桥梁构件几何形态的远距离识别和整体结构行为变化的快速跟踪,为桥梁的安全预警提供合理依据。     

基于深度学习和监测数据的桥梁损伤识别方法

为了挖掘桥梁健康监测数据蕴含的大量隐藏信息,以及改进传统结构损伤识别方法的不足之处,提出了基于桥梁监测数据的损伤识别方法。从有限元模拟数据和实际监测数据中分别提取加速度响应,并对原始数据进行了预处理。通过卷积神经网络和栈式自编码网络分别对明州大桥监测数据的可视化图像和时间序列进行识别,同时与浅层神经网络方法的识别正确率对比。结果表明:基于深度学习和监测数据的损伤识别方法不论是通过图像识别还是通过时间序列识别,都表现出优秀的性能:识别正确率达85%以上。与浅层神经网络相比,深度神经网络的损伤工况分类能力更强,识别正确率提高20%以上。     

特大型跨海桥梁养护标准研究

特大型跨海桥梁具有结构规模大、易损构件多、运营环境恶劣等特点,养护管理难度大、养护制度与经验缺乏。以杭州湾跨海大桥为背景,通过将大桥养护管理工作拆分为6项课题,采用管养资料和养护承包商资料调研、理论分析、现场调研等手段,建立特大型跨海桥梁养护标准及评价体系。养护标准的编制和执行可实现特大型跨海桥梁养护管理的标准化、规范化与科学化,建立跨海长桥公路日常养护管理长效机制,同时构建分包商的业绩考核指标体系,提高大桥养护管理质量和水平。     

桥梁健康监测中的关键性问题和损伤识别方法

针对大型桥梁结构健康监测的特点,分析了桥梁健康监测中的关键性问题。阐述了几种传统的损伤识别方法,并介绍了一些新兴理论在损伤识别中的应用,分析了不同损伤识别方法的特点。最后提出基于多传感器信息融合的桥梁结构损伤识别策略,并对桥梁健康监测中损伤识别的发展进行了展望。     

结构健康监测系统与巡检养护管理系统在青岛海湾大桥上的一体化设计

正在中国山东省建设的青岛海湾大桥包含一座双塔双柱钢箱梁斜拉桥、一座独塔双柱钢箱梁斜拉桥和一座独塔自锚式钢箱梁悬索桥,主线全长28.880 km.对于这样庞大而复杂的大型桥梁结构体系,传统的桥梁巡检养护方法难以精确有效地检测和识别大桥内各构件的结构健康变化状况.随着现代传感、网络通讯、信号分析与处理、数据管理、知识挖掘、结构分析等领域技术的发展和成熟,综合了这些技术的结构健康监测系统实现了指导结构的运营管理,验证设计假设和参数,预警异常荷载响应损伤,评估结构的性能与安全,纠正更新结构设计标准等功能.青岛海湾大桥的运营期结构监测巡检养护管理系统,包含自动化数据采集系统、基于半自动化人工巡检的养护管理系统、构件评级系统和损伤预警状态评估系统,以大桥结构为平台,有机结合结构健康监测系统与巡检养护管理系统,结构健康监测为巡检养护管理提供目标和依据,巡检养护管理给结构健康监测作补充和完善,一体化的设计最大限度地保证大桥安全运营,延长大桥使用寿命.     

基于模态分析理论和神经网络的斜拉桥拉索损伤识别研究

将振动模态分析和神经网络技术结合起来,以振动模态构造的损伤标识量作为神经网络识别输入的特征参数,进行结构健康监测。根据云阳长江公路大桥设计资料,考虑桥梁拉索结构的单构件损伤、2个构件损伤、3个构件损伤3类损伤工况,分别采用了模态频率、位移振型模态、曲率模态3种指标作为神经网络的输入参数,共建立9个BP神经网络模型进行了桥梁损伤识别的研究。研究结果表明基于振动模态分析理论和BP神经网络的桥梁损伤识别方法可用于识别斜拉桥拉索结构的损伤位置和损伤程度。     

大跨钢桁架桥梁施工BIM建模及信息化平台系统

以某大跨钢桁梁桥的BIM模型建立过程为例,提出了一种参数化及精细化建模思路,通过对BIM模型的构件进行设计、施工信息匹配和编码,可用于桥梁施工全过程监控.基于BIM模型信息,以手机和个人电脑为采集终端设备,建立数据服务器和基础数据库,在云计算中心进行后台整理分析,从而构建BIM信息化平台,实现施工进度模拟、设计与施工现场信息化管理和档案资料的信息化归档管理.BIM建模及信息化平台的应用显著提高了桥梁施工效率,优化了施工工序,缩短了工期,提高了构件安装精度和施工质量,为大跨钢桁梁桥施工提供了技术保障.     

融合BIM与影像建模技术的桥梁检测方法及其应用研究

针对目前常用高速公路桥梁检测方法信息零散化、覆盖不全、可追溯性差、准确性不高的问题,提出了一种融合BIM与影像建模技术的桥梁检测新方法。在研究高速公路桥梁运维管养BIM模型特点、分类和编码规则基础之上,尝试建立了桥梁运维管养BIM模型数据库;为丰富BIM模型中的病害信息,采用影像建模技术,实现了既有桥梁的运维信息模型的快速重构和基于该模型的桥梁病害快速识别、测量与外观病害信息入库,为将BIM与影像建模技术有机融合作为一种新的技术手段高效应用于高速公路桥梁维护和检测中提供了参考与建议。     

桥梁养护管理系统的设计与开发

通过对桥梁养护数据管理、安全状态评估、养护辅助决策分析、信息共享等需求进行分析的基础上,应用Web-GIS技术和基于B/S网络结构技术对桥梁养护管理系统(BMMS)进行了设计,给出了系统结构、功能模块和养护评估模型;应用面向对象的软件开发技术研制了基于区域性管理的桥梁养护管理系统。将所设计的方案和研制的软件应用于江苏省汾灌高速公路桥梁养护的实际工程中,结果表明,桥梁缺损状况的评估结果与江苏高速公路工程养护有限公司技术工程师的评估结果一致,证实了所开发系统(BMMS)的可操作性,并实现了各个职能部门的信息共享和桥梁养护的区域性管理。     

国内、外桥梁养护检测规范对比

为了更好地将桥梁现场检测所得的资料准确地应用于桥梁技术状况评价,提高检测水平、采用准确的评价方法是当务之急。通过收集美国、中国台湾、德国、英国、日本、中国等几个国家和地区关于桥梁养护规范中对既有桥梁的检测与评价方法,并将各个规范评价方法从检测体系、检测技术和评估体系3方面进行比较,得出养护规范中桥梁评价的异同点,提出桥梁检测评价注意事项。     

基于EBS构件编码的工程进度可视化管控方法

针对传统基于任务的施工进度管理方法的不足,结合BIM可视化、构件化的特点,本文提出了基于EBS构件编码的工程项目施工进度管理方法。其核心思想是将单个构件作为进度管理的基本对象,对其进行进度相关的定义和填报,管理颗粒度达到构件级。本文对模型创建、构件编码、施工组织计划编制、平台管理等关键技术提供了解决方案,经项目验证,本文方法能较好的满足现场精细化管理要求,可操作性强,实际应用效果佳。     

成熟度模型在市政路桥设施维护管理质量评价中的应用

本文结合市政路桥设施维护管理的特点,将成熟度模型运用到市政路桥设施管理质量评价中。从职能和过程两个管理纬度识别市政路桥设施维护管理关键实践要素,构造了市政路桥设施维护管理成熟度概念模型,提出了成熟度测评方法,并将该方法应用于新江湾城市政路桥设施管理质量评价,得出管理成熟度水平和改进方向,为提升市政路桥设施管理水平提供参考。     

桥梁信息管理与健康监测系统设计与开发

为实现桥梁从施工期到运营期信息化、数字化和智慧化管理,通过桥梁信息管理与健康监测系统的设计与开发,即按照全面的桥梁基础资料管理、长期运营监测数据与定期检测成果相结合、定期检测成果与加固维修措施相结合的原则,实现了桥梁全寿命期的一体化信息管理系统的融合及应用。系统提供了监测管理模块的多源数据采集、测点管理、图形绘制、监测预警,检测管理模块的移动端病害录入、技术状况评估、历年病害统计对比,加固维修管理模块的对策措施和费用匡算等功能。依据桥梁长期监测数据、检测病害,可综合评判桥梁健康状况,为今后开展桥梁养护管理及加固维修提供依据,有效提升桥梁运维管理水平。     

基于达索3DE平台的组合梁拱桥BIM设计应用

随着桥梁技术的不断发展,拱桥的形式日新月异,使得设计工作难度大大增加.现以深汕大桥工程为案例,在深化设计阶段基于参数化、模板化设计思路应用达索3DE平台(2015X)建立包括主拱、主梁、吊杆、墩台基础、桥面附属工程等结构的一整套组合梁拱桥梁构件库,并完成了全线桥梁的BIM建模、基于BIM模型辅助设计校核、与结构计算分析...     

智能公路磁道钉编码差错控制技术研究

首先概述了磁道钉编码的结构和应用方式,在此基础上,为防止磁编码被误读,提出了基于海明码的磁道钉编码差错控制技术,阐述了磁编码差错控制技术的基本原理、具有差错控制功能的磁编码信息结构以及信息表达应用方案,并在交通部公路交通试验场和新疆塔城地区进行了道路试验和工程应用。试验应用表明,该差错控制技术可以保证磁道钉编码技术的稳定可靠应用,从而为车辆自动驾驶和辅助驾驶系统提供道路结构方面的准确信息,提高自动驾驶和辅助驾驶的稳定性和安全性。     

内蒙古地区桥梁养护信息化管理系统研发

随着内蒙古全公路网的逐年完善,相对应需要养护的桥梁也在按照一定的数量增加,使桥梁管养部门的工作日趋繁重,桥梁养护所需资金不断增加。将计算机信息处理技术运用于桥梁管理工以此实现减轻相关部门工作量和达到节约养护资金的目的,项目组开发了桥梁养护管理系统即BMS(Bridge Management System)。本项目研发的桥梁养护管理系统主要功能包括记录高路公司所辖路段桥梁基本信息的信息库,通过桥梁信息系统的WEB端配套的手机APP端实现桥梁的巡查,将巡查信息上传到信息系统,在桥梁信息库的基础上实现桥梁自动预警,桥梁信息系统可以根据桥梁检测情况对桥梁进行技术状况评定,并根据桥梁技术状况信息系统给出合理的养护方案。桥梁养护管理系统建设中采用的主要技术,如全球唯一标识、面向对象的编程、双缓冲、数据更新等技术和数据通信技术,这些技术已经成熟,采用这些技术可以确保建立的桥梁养护系统更加的先进和适用。     

基于健康监测系统的东海大桥桥梁结构养护管理体系的构健

根据东海大桥的实际情况,构建了基于健康监测系统的桥梁结构养护管理体系,提出了预测式、评估式大桥养护管理策略。以实时监测、定期监测及人工检查相结合的方法,设计了桥梁结构健康监测系统的总体架构,对各子系统的构成及实现方法进行了较为详细的论述。对桥梁数据信息管理系统进行了功能设计,提出桥梁健康状态监测系统的应用方式,扩展并完善了桥梁健康监测的概念。     

沥青路面损坏模式识别技术研究

结合我国公路养护管理需要,研究了路面图像处理和损坏模式识别技术,提出了沥青路面损坏模式识别方法,解决了多种损坏类型并存图像的损坏模式识别关键技术.方法的基本思路是:依次分析、诊断坑槽、龟裂、块裂、纵裂和横裂等损坏,然后确定各类损坏的区域、量化损坏面积和长度,计算路面损坏率.实例验证表明,文章所介绍的路面损坏模式识别软件能有效地识别路面的坑槽、龟裂、不规则裂缝、纵裂和横裂,识别率达到95%以上.     

海口市城市桥梁管理系统研究

该文根据海口市城市桥梁的运营现状和管理上的需求,提出了基于intemet和GIS平台的海口城市桥梁管理信息系统研究与开发的总体思路。该系统具有桥梁档案管理、技术评价、维修对策确定、重车过桥咨询等功能;系统设计以构件为基础,考虑桥梁的不同结构形式和受力特点,具有自动分析功能。