大跨径连续刚构桥施工管控可视化系统研究

为了提升桥梁施工管控水平,实时了解桥梁施工实时动态,依托互联网平台,创建了一套云端三维可视化信息管控系统.针对波形钢腹板桥梁施工控制精度高、控制难度大的特点,开发了一套基于B/S(浏览器/服务器)架构的施工控制管控软件,帮助管理人员更加直观地获知现场结构状态,提升施工管控效率.该系统将二维平面化信息与三维实体深度融合,通过在三维场景中高度还原真实桥梁施工状态,实现信息流的立体化展示.研究结果表明:系统能够通过线形预测,协助管理人员进行施工管理,提高工程效率;系统能够实现大跨径连续刚构桥三维模型动态演示与施工测控数据与进度信息图形化展示.     

曲线钢箱连续梁桥极限承载能力分析

采用弹塑性有限元方法,结合工程实际,建立了曲线钢箱连续梁桥三维板壳单元模型,进行了桥梁整体结构极限承载能力分析,分析过程中考虑了几何非线性、应力钢化与材料非线性对结构极限承载能力的影响。研究结果表明,曲线钢箱连续梁桥具有承载能力高的特点,在市政或公路桥梁建设中具有较好的应用前景。研究结论可供今后同类桥梁设计和分析参考。     

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。     

管廊桥混凝土主梁精细化分析

为实现某海岛供给需求,修建跨海通岛桥梁,市政管线随桥敷设入岛。由于管线种类多、规模大,不宜桥面敷设,故修建箱梁式管廊桥将管线收纳在廊内。管廊桥上部采用箱梁形式,下部与主桥共用下部结构,实现了综合管廊的桥梁式跨越。以实际工程为例,通过建立管廊桥空间杆系和实体有限元模型,对上部结构进行整体受力、应力分布及变形情况的精细化分析,并依据计算结果完成设计并总结要点。     

连续刚构桥动力特性参数识别与有限元模型修正

以东营黄河公路大桥——大跨预应力混凝土连续刚构桥为对象,首先利用ANSYS建立了全桥的三维有限元模型并进行了理论模态分析;并应用频率分解方法(FDD)和特征系统实现算法(ERA)分析了该桥所安装的健康监测系统采集的加速度响应数据,进行了桥梁动力特性参数识别;最后,在所建立的初始有限元模型和识别的实际桥梁动力特性参数的基础上,采用模型修正的方法,得到了该桥修正的有限元模型。研究结果表明,通过该桥监测系统采集的加速度数据可以较好地识别其模态参数,所识别的模态参数可作为结构动力特性修正的依据;修正后的有限元模型能更真实地反映结构的动力特性,模型修正的结果较好地反映了实际桥梁的物理特性。该模型可以作为该桥梁长期健康监测与状态评估的基准模型。     

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MAS的大型智能桥梁健康监测系统开发与应用

在分析桥梁健康监测系统功能和特点的基础上,针对现有桥梁健康监测系统监测、诊断与评估、控制与维护管理等功能模块间缺乏足够信息交流和协作以及现有监测系统智能化程度不高的问题,在桥梁健康监测引入多智能体进行了研究,提出了基于多智能体的智能桥梁健康监测系统模型,设计了基于多智能体的智能桥梁健康监测系统软件体系结构,并介绍了基于多智能体技术构建的监测、诊断与评估、控制与维护管理集成的智能桥梁健康监测系统的实现。应用结果表明,基于多智能体的智能桥梁健康监测系统能有效改善监测、诊断与评估、控制与维护管理之间的隔离状况,提高系统的综合性能。     

风荷载作用下悬索桥受力分析与静风稳定性研究

风荷载是桥梁结构设计过程中需要考虑的重要因素之一,特别是对于山区跨峡谷等特殊地形,桥址所在地区风速和风向变化大,在其结构安全性验算环节必须要考虑风荷载对桥梁结构受力的影响。以吉茶高速公路矮寨特大悬索桥为例,对桥址区风速风向进行观测,建立风速概率密度曲线并对观测结果作了分析;利用ANSYS有限元模型,根据桥址处的风速和设计参数计算研究了静风荷载对桥梁主要构件内力的影响,同时对桥梁静风稳定性进行了基于三维非线性优化理论的验算。     

基于CFD模拟的钢管桁主梁气动特性研究

基于计算流体力学方法,以深圳市拟建山谷沟壑处景观桥为研究对象,建立三维仿真节段模型进行气动性能研究。首先研究节段桁架模型在对称边界条件下的合理性,得出可以利用节段模型来代替三维整桥进行数值模拟。然后通过比较三维整桥模拟与国内现行规范中桁架桥气动参数选取方法,做出检验并提出改进建议。以桁架桥结构截面的外轮廓和实面积比作为控制条件建立二维等效模型,采用4种二维圆管桁主梁CFD计算简化模型,并计算了在-5°、-3°、0°、3°、5°攻角情况下的桁架桥梁静力三分力系数。同时基于非定常时程曲线,对4种二维等效模型附近的空间流场结构、涡振性能差异进行了对比。     

预应力混凝土连续刚构景观桥的三维仿真分析

城市景观桥梁往往会使用异形断面来提升桥梁的视觉效果,其受力较常规桥梁结构更为复杂,设计中应对该类桥进行空间有限元分析。本文以某桥面带天井的预应力混凝土连续刚构景观桥为工程背景,建立三维实体有限元模型,对该桥从施工、成桥及运营阶段全过程进行了受力分析,对比不同方案的计算结果,提出改善结构受力状态的若干优化建议。     

钢桁架提篮系杆拱桥索力监控

利用MIDAS/Civil有限元软件,建立了主跨45 m的钢桁架提篮系杆拱桥的三维精细化施工全过程格子梁主梁有限元仿真模型。针对首次采用实心钢拉杆作为拱桥吊杆的系杆拱结构,从三维有限元模型中提取吊杆张拉影响矩阵。通过数显扭力扳手张拉吊杆,结合修正的频率法对吊杆拉力的测试,以及对主梁、拱肋关键截面的应力监测,成功实现了桥梁的体系转换。实测结果表明,桥梁线形、吊杆拉力、主梁及拱肋内力与设计期望值的误差均在设计允许范围内。文章研究方法与所得结论可为同类桥梁的建造提供借鉴。     

基于ACIS-HOOPS建立三维桥梁监测模型

讨论了基于ACIS—HOOPS的三维桥梁监测模型的建立方法。以三维方式创建桥梁监测模型，能够使相关信息以更加直观和精确的方式显示。介绍TACIS—HOOPS平台，叙述了如何使用ACIS—HOOPS创建三维桥梁监测模型，包括ACIS建模、HOOPS渲染、截面提取显示等。     

基于BIM技术的桥梁病害信息三维可视化研究

提出了基于BIM技术的桥梁病害三维可视化方案;讨论了病害属性与显示属性的匹配问题;开发了基于WebGL的三维可视化软件,实现了对裂缝和其他局部病害、构件损伤程度等病害信息的三维可视化展示,并以三维可视化化入口形式实现对图文信息的查询。本文研究成果可以提高桥梁养护信息利用效率。     

长沙火星大道浏阳河大桥地震设计研究

浏阳河大桥为跨径138 m中承式钢箱拱桥,虽然桥位处地震烈度不大,但该桥为城市景观桥梁,车辆和行人较多,其抗震性能的设计尤为重要。该文通过采用大型有限元软件对该桥的三维有限元模型进行动力分析,在此基础上应用反应谱计算了该桥的纵向、横向和竖向地震响应,通过计算结果评价该拱桥的动力和抗震性能。为类似桥梁的设计、建设提供理论参考。     

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。     

桥梁位移三维模拟分析方法及实现

研究了桥梁监测中桥梁位移变化的三维模拟分析方法及实现,目的是将抽象的桥梁位移数据通过三维模型变形直观地显示出来.采用的桥梁模型渲染技术是以ACIS-HOOPS平台为基础的,介绍了模拟分析的算法及其实现,包括网格划分、位移值计算、位移变形模型渲染等等.该技术已成功应用于重庆石板坡长江大桥健康监测系统中.     

空间曲面钢桁架桥在城市景观设计中的应用

随着人居环境要求的不断提高,城市景观桥梁设计理念也在不断更新,多种结构形式的桥梁被广泛应用在城市景观设计中。充分挖掘周边建筑的环境特点,将历史文化和区域特色有机的融入景观桥梁的设计中是城市景观桥的设计方向。以苏州新叶桥为例,论述城市景观桥梁不仅要满足基本通行功能,还要满足城市景观需求,同时建立空间有限元模型,分析空间曲面钢桁架桥的受力性能。     

基于道路信息模型的湛徐高速公路数字化信息平台开发与应用研究

以建筑信息模型为基础,引人道路信息模型概念,依托广东省湛(江)徐(闻)高速公路项目,研究建立了道路、桥梁以及相关构造物的三维模型;并基于GIS环境和虚拟仿真技术,研究开发公路数字化信息平台系统,实现公路三维模型与空间地理位置、测量数据、图纸文档资料等关联信息的实时映射关系,开发应用了可视化的浏览、查询、计划进度、质量检...     

BIM在桥梁施工中的应用分析与探讨

结合襄阳汉江三桥工程、武汉江汉六桥工程实例,将BIM技术应用于工程项目的施工管理、成本控制。采用Revit软件和Tekla软件创建三维模型,导入Navisworks软件中进行整合、分享和审阅。利用三维模型、预留孔位与斜拉索和锚块碰撞检查、复杂钢构件组装模拟、施工进度模拟、分节段材料明细表导出等天然优势,实现了设计图纸交底、技术方案优化、机械设备协同和物资材料管控,展现该技术在桥梁施工领域的广阔前景,提出了发展预测。     

大跨悬浇连续箱梁绘图系统的开发与应用

大跨悬浇连续箱梁绘图系统V7.0(BoxFrame V7.0)是专为悬臂浇筑的大、中跨径预应力混凝土连续刚构和连续梁桥开发的上部结构绘图系统,本程序采用Visual Basic 6.0编程环境开发,采用ODA(open design alliance)开发的Teigha的绘图接口,实现上部箱梁一般构造图、箱梁钢束布置图、箱梁钢筋构造图和箱梁三维实体图的自动、批量绘制,同时具有部分计算功能,实现了与桥梁博士V3.2/V3.5,Midas Civil交换数据信息。