国外桥梁长期性能研究最新进展介绍及思考

随着发达国家桥梁建设高峰期的过去,桥梁结构的养护管理已逐渐成为各国桥梁工作的重心。管养经验表明:传统的纠正式养护方法已不再适应时代发展的需要,基于桥梁性能随时间变化规律开展的预防性养护工作能够有效提升桥梁管养效率和质量,因此,长期性能研究成为全世界桥梁技术的研究热点。该文主要介绍了欧盟、日本和美国等发达国家在桥梁长期性能和预防性管养方面的研究概况及工程应用;同时,结合中国桥梁管养研究现状,通过比较分析,提出笔者的思考和在中国开展桥梁长期性能研究的一点建议。     

我国公路桥梁养护管理系统发展及展望

为促进我国公路桥梁管养智慧化转型,提高管养效率,综述了我国公路桥梁养护管理系统的研究历程与发展趋势。围绕桥梁养护管理系统发展的3个阶段：无纸信息化的桥梁数据库信息管理阶段,改善状态评估与决策方法的桥梁技术状态评估及维护决策阶段,融合可视化、巡检终端及健康监测系统等手段的桥梁高效化管理阶段,总结各阶段系统功能模块与特点、主要解决的问题及存在的弊端;结合当前桥梁智慧管养方面的研究热点,探讨与展望了以减少人为干预、实现经济高效养护为目标的公路桥梁智慧养护管理系统发展方向。结果表明：当代公路桥梁养护管理系统已基本满足桥梁管养部门的精细化管理需求,但仍存在智慧化程度不足、资源配置合理化欠缺等问题,而融合了智慧感知、智慧判别与决策、多源信息融合手段的桥梁智慧管养系统,将通过多种智能技术感知桥梁多源信息,采用大数据分析与挖掘方法评估桥梁状态,指导管理者实现经济高效的管养决策,达到公路桥梁智慧化养护目的。     

浅谈结构健康监测系统在桥梁管养中的应用

分析了公路长大桥梁、特殊结构桥梁建设健康监测系统的必要性;阐述了做好桥梁管养工作要桥梁检测与健康监测相结合,优势互补;结合应用案例,介绍了健康监测系统的建设方案,以及其在大型桥梁管养中发挥的重要作用;展望了健康监测技术与BIM相结合的研究新方向。     

基于ASP.NET的大跨度斜拉桥管养系统

针对桥梁传统养护方式存在的问题,以泸州泰安长江大桥为例,提出了融合人工管养和健康监测系统的新管养方式。采用支持网络的B/S架构、ASP.NET技术、SQL Server数据库、C#语言开发了大跨度斜拉桥管养系统。从开发目标、架构设计、数据库设计、功能设计、关键技术方面介绍了该系统的设计。经泸州泰安长江大桥的实际管养验证,该系统能很好地辅助桥梁工程师完成检查任务下达、检查数据存储、桥梁技术状况评估等一系列的管养任务。     

日本桥梁长寿命研究新进展

桥梁使用寿命问题是国内外桥梁工程界普遍关注的热点之一。通过收集日本有关桥梁长寿命研究方面的技术资料,分析归纳了桥梁长寿命研究的新进展:长寿命与延长寿命的区别、预防性养护是延长使用寿命降低维护管养费用的关键、桥梁的长寿命管养计划、引入资产管理概念后提出以使用200年为目标、本州四国联络桥大型桥梁群及旧桥的长寿命管养实例以及超高耐久性桥梁的开发等。     

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。     

大数据时代的桥梁维护与安全

桥梁管养是一项任务繁多、系统性强的工作,面对桥梁大数据,目前的技术和管理模式还无法有效的收集和挖掘其价值。通过分析桥梁大数据的种类和特征,提出了大数据桥梁管养技术定义和目标;给出了基于大数据挖掘的桥梁管养若干应用构想;描述了桥梁智能化养护管理数字平台的总体构架及子系统设计;大数据时代的桥梁维护和安全管理将逐步实现标准化、智能化、时效化、便捷化、信息化和一体化。     

基于机器视觉法的桥梁表观病害检测研究综述

桥梁作为重要的基础设施,承担着道路交通和人员、货物运输等重要任务。桥梁表观病害的及时有效检测具有确保公共安全、延长桥梁使用寿命、及时排查风险等重大意义,有助于提高桥梁服役阶段的可靠性和耐久性。近年来,随着计算机视觉、人工智能等技术的快速发展,机器视觉法逐渐成为了桥梁表观病害检测的新兴手段之一。首先,通过详细分析近年来该领域的多篇相关文献,综述了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的关键技术,包括检测平台研发技术、数据采集技术、图像处理技术、三维建图技术、病害定位技术和病害参数量化技术等。其次,通过分析现有研究开展检测工作的流程,总结了基于机器视觉法进行桥梁表观病害的技术框架,并分析了其中各个流程之间的功能与联系。上述关键技术的综述与技术框架的总结可为研究者开展检测工作提供一定的参考。最后,根据现有研究在实施检测任务时自动化程度的不同,提出了基于机器视觉法进行桥梁表观病害检测的智能化分级,包括人工检测辅助、病害定位检测、局部自动检测、整体自动检测、高度自动检测和完全自动检测6个等级。对比文献研究可知,现有研究虽然已经脱离了传统的人工检测的阶段,但仍与完全自动检测具有一定的差距。该领域仍具有...     

基于数字孪生理念的跨海桥梁智能维养系统架构研究

桥梁维养系统是实现桥梁高效管养的重要技术手段，智能化运维已成为桥梁管养模式发展的必然趋势，数字孪生技术是实现桥梁数字化、智能化维养的关键技术之一。跨海桥梁由于其工程规模、结构特点及所处区域的特殊性，对桥梁维养工作的要求更高。面向跨海桥梁工程的维养需求，设计了跨海桥梁智能维养系统的总体架构、业务架构、应用架构、数据架构以及技术架构。其中，总体架构由基础层、平台层、应用层以及数据标准、数据安全构成；业务架构按照感知、认知、决策、行动的业务运转模式进行设计；应用架构以业务架构为基础，包括资产管理和业务在线两方面；基于业务架构、应用架构，梳理了系统的数据逻辑链路，形成系统数据架构；技术架构是实现应用架构的技术方案，包含数据采集、数据传输、数据管理、分析处理以及可视化技术5个层级。实践证明，本研究设计的系统架构为港珠澳大桥智能维养系统研发提供了技术支撑，可为其他同类型项目的维养系统研究提供参考。     

特大型桥梁养护信息融合技术

为促进信息融合技术在桥梁管养决策中的应用,进一步推动桥梁工程领域的信息化进程,建立了特大型桥梁的养护信息融合框架。首先,分析了基于建设阶段和运营阶段的特大型桥梁纵、横向信息来源和流转路径。其次,提出了数据级、特征级和决策级3个信息融合层级,并阐述了各层级信息融合的主要内涵。再次,构建了由实施保障、流程保障、标准保障、模型保障组成的信息融合保障体系。最后,以港珠澳大桥的管养信息平台为例,阐述了信息融合技术在桥梁工程领域中的应用。结果表明,信息融合技术有助于构建规模巨大、构造复杂的特大型桥梁管养系统,并可有效提升管养决策的客观性。     

浅谈高速公路桥涵的管养措施

针对高速公路桥梁涵洞管养方面出现的问题,在分析桥梁涵洞自身原因和客观成因的基础上,就高速公路桥梁涵洞的养护工作及存在的一些问题进行了分析,并提出了一些管养策略,以提升高速公路桥梁涵洞养护质量.     

既有桥梁运维阶段BIM建模标准研究

针对既有桥梁结构的特点,明确了运维期间桥梁结构BIM模型的使用需求,定义了既有桥梁运维信息的分类和格式,提出了将3D扫描技术和无人机航空摄影测量技术同BIM建模相结合的思路,同时明确了BIM模型中构件的命名和编码规则,研究了基于《公路桥梁技术状况评定标准》评分方法的模型建模深度。本研究符合现行桥梁结构的设计规范和管养要求,为BIM技术在既有桥梁中的应用研究和实践提供参考。     

特大型桥梁健康监测及数字化管养系统研究

分析特大型斜拉桥长期健康监测及数字化管养系统的功能,研究其各个子系统协同工作的集成方案,提出一套基于B/S模式的远程实时在线的桥梁长期健康监测实现和集成技术,并利用这套技术实现了特大型斜拉桥长期健康监测及数字化管养.     

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。     

结构优化技术在桥梁工程中的应用实例

简要介绍了结构优化技术在工程领域的应用方向,分析了结构优化技术在桥梁结构中应用困难的原因,简要叙述了实际桥梁结构优化问题的求解技术.分别介绍了钢拱桥尺寸优化研究实例和组合梁桥拓扑优化应用实例,实例展示了优化的目标、实现手段及基本流程,并给出了最终的优化结果,可为中国桥梁工程师提供参考.     

桥梁结构无损检测与评估研究进展

该文在对几种常规桥梁结构无损检测方法的优点及存在问题进行综合分析的基础上,结合现代传感与信息技术的特点,探讨和总结了近年来桥梁结构无损检测与评估技术的研究进展.重点介绍了GPS技术、光纤传感技术、智能传感器和现代信息技术在桥梁结构无损检测与评估上的应用与发展,并对相关问题进行了讨论和综述,对将来的发展亦作了展望.研究结果表明,目前国际上桥梁结构无损检测与评估技术正在向集成化、系统化、网络化和智能化方向发展.     

桥梁运维感知服务技术与数字化转型研究

以城市数字化转型大趋势为背景,结合桥梁管养需求,论述了桥梁运维感知服务体系的技术构成,阐释其对城市运行和服务社会、服务国家的多层次意义,并从在线感知、智能巡检和平台服务方面提出了部分技术拓展建议。在此基础上,综合探讨了在道路桥梁建设和管养领域开展数字化转型的关键问题,并提出了相应建议。     

《公路桥梁技术状况评定标准》应用及存在的问题

《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）自实施以来已经2年多,它是在役桥梁体检手册,规范指导管养单位对桥梁的体检工作以便及时发现桥梁缺陷,提供养护依据,确保桥梁使用安全。本文就该标准的实际运用做简单讲解,提出运用中发现的问题供同行参考。     

计算机视觉和图像处理技术及其在汽车零件检测中的应用

基于计算机视觉和图像处理技术的汽车零件检测系统在智能化、柔性、快速性等方面较接触式检测系统具有更大的优越性, 其主要是应用CCD摄像机实时拍摄汽车零件获取数字影像,然后通过计算机视觉检测技术确定待检测目标的质量信息,与标准模板或设计参数比较以检测汽车零件加工质量。本文综述该技术的基本原理和分类以及近年来此方面的研究成果,分析了利用计算机视觉检测技术对汽车零件进行检测的一般方法和系统构成,并探讨了基于CAD(计算机辅助设计)的计算机视觉检测技术的关键环节。最后对计算机视觉检测技术的发展趋势进行了展望。     

大跨度预应力混凝土连续箱梁桥病害及处理

预应力混凝土连续箱梁结构病害是成为桥梁管养过程中一个典型问题。以某特大桥为背景,介绍该类桥梁病害及其产生的主要原因,并简要介绍其病害处理方法,为同类桥梁提供参考。