基于BIM的橋梁檢測與安全評估系統(tǒng)研究

肖尚清

摘要：改建開放增加了我國公路橋梁的數(shù)量，暴露出基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中橋梁日益復(fù)雜，對橋梁安全提出更高要求并緊跟其后。橋梁管理任務(wù)變得越來越困難，許多方面存在越來越多的弊端，例如橋梁管理任務(wù)，尤其是橋梁安全。由于中國的橋梁管理仍處于經(jīng)驗管理和手冊層面，專家經(jīng)驗和知識在橋梁安全評估中的作用非常重要。 BIM（Building Information Modeling）技術(shù)的出現(xiàn)為改善橋梁安全評估管理提供了新的方法和思路，其適用性是巨大的。因此，利用BIM技術(shù)構(gòu)建安全評估管理系統(tǒng)有助于提高管理效率。

關(guān)鍵詞：BIM;橋梁檢測;安全評估;系統(tǒng)研究

引言

BIM是一種強調(diào)以建設(shè)項目的信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的建筑模型，以數(shù)字信息技術(shù)模擬實際建筑信息的建筑信息模型。高度可見、調(diào)整、模擬和優(yōu)化。與其他技術(shù)相比，圖形有其自身的優(yōu)勢。橋梁是社會發(fā)展的生命工程，運營安全非常重要。橋梁檢查和安全評估對橋梁的安全運營至關(guān)重要。因此，探討基于BIM的橋梁安全評估與檢測系統(tǒng)對橋梁使用安全具有重要意義。

1.橋梁監(jiān)控系統(tǒng)BIM技術(shù)概述

隨著社會信息技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)正逐漸成為中國社會經(jīng)濟的支柱。建造一座橋梁需要結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工風(fēng)險大、員工定期檢查，但正確使用BIM技術(shù)，可以形成完整的橋梁信息模型，而BIM技術(shù)是一種智能化的工作處理模式3可以形成三維模型。在此基礎(chǔ)上，BIM技術(shù)設(shè)計人員根據(jù)BIM技術(shù)的總體思路和發(fā)展現(xiàn)狀，對BIM技術(shù)進行深入研究和深入分析，詳細介紹了BIM技術(shù)在橋梁工程設(shè)計階段和施工階段的應(yīng)用。需要分析一下，綜上所述，本次BIM技術(shù)研究成果能夠有效提升橋梁建設(shè)行業(yè)質(zhì)量，確保其安全穩(wěn)定。

1.1 BIM技術(shù)質(zhì)量保證與橋梁安全評價

估值意味著評估特定事物的價值、優(yōu)勢和劣勢。以橋梁工程為例，對承載力進行全面評估以確定材料強度或結(jié)構(gòu)分類，可靠性分析與具體信息相關(guān)聯(lián)，形成完整的工程決策過程。橋梁的梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對設(shè)計、施工和使用都有重大影響，因此對橋梁的具體工況評價非常全面、準確，常用的橋梁評價方法可分為兩類。一是中小型橋梁，結(jié)構(gòu)安全評估是承載力評估的核心，其次，我們將專注于大規(guī)模評估橋梁狀況的綜合評估方法。

1.2當(dāng)前我國BIM技術(shù)實際使用過程中的狀況

80年代中期，許多中國專家開始研究橋梁安全評估管理系統(tǒng)。設(shè)計人員根據(jù)現(xiàn)有橋梁評價系統(tǒng)的經(jīng)驗，開發(fā)了橋梁數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，詳細分析了我國橋梁的實際使用情況。BIM技術(shù)研究側(cè)重于橋梁檢測與改建技術(shù)研究。并且，基于對移動式橋梁承載力的理論分析，BIM技術(shù)的實際應(yīng)用促進了橋梁進一步評估的發(fā)展。今天，許多專家和科學(xué)家為此提出了各種評估和檢測方法。首先，橋梁損耗可以用來衡量結(jié)構(gòu)和橋梁部件的損壞程度。橋梁檢查員可以根據(jù)綜合的橋梁性能評估系統(tǒng)和模糊的數(shù)學(xué)原理，建立專門的橋梁評估系統(tǒng)。許多專家分析和組織并具有相應(yīng)的模擬能力。為此，在系統(tǒng)中引入模糊理論，開發(fā)了擴散評價方法，對鋼管混凝土拱橋的安全性進行綜合評價。最后，檢查員可以根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)特性和缺陷，提出監(jiān)測橋梁部分缺陷的條件并指出相關(guān)事項。根據(jù)橋梁缺陷狀況指標構(gòu)建五步評價標準，即橋梁缺陷狀況評價指標，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建相應(yīng)的計算模型。采用這種監(jiān)測技術(shù)，大大延長了中國橋梁的使用壽命。

2.現(xiàn)有橋梁檢查和安全評估技術(shù)的缺點

傳統(tǒng)的橋梁檢查技術(shù)強調(diào)經(jīng)驗豐富的工程師進行嚴格的橋梁監(jiān)測和檢查，以及結(jié)構(gòu)安全評估，并使用目視檢查或便攜式檢查設(shè)備來測量最終信息。這種形式的人工橋梁檢查是隨著時間的推移完成的?？煞譃槎ㄆ跈z查和專項檢查。那么，在某些工程中，人工橋梁的檢測方法有很多局限性和很多弊端。

2.1完整性差

具體測試旨在開發(fā)單個組件以提供盡可能多的本地測試和臨床信息，但不會系統(tǒng)地提供有關(guān)結(jié)構(gòu)測試和安全評估的信息。

2.2專業(yè)協(xié)助性不靈活

傳統(tǒng)的橋梁技術(shù)需要大量的專業(yè)合作。工作時間和地域聯(lián)系有限，無法在部門和城市積極調(diào)動技術(shù)人員。

2.3技術(shù)交流取決于圖紙

它是通過媒體開發(fā)的圖像傳感器的布局方案。應(yīng)該可以人為地利用空間圖像將 2D 圖像轉(zhuǎn)換為 3D 實體，這可能會產(chǎn)生誤導(dǎo)并導(dǎo)致通信可見性不佳。

2.4周期長，時間記錄不正確

不同負責(zé)人之間的信息銜接順暢，上一個專業(yè)完成后可以開始下一個專業(yè)，無法實現(xiàn)信息共享。橋梁的檢查可能需要數(shù)年時間，許多重大事故和重大自然災(zāi)害可能無法向決策者和公眾提供實時信息。

3.BIM技術(shù)體系在橋梁質(zhì)量監(jiān)測與安全評估中的分析

BIM技術(shù)是一種始于美國的建筑信息建模技術(shù)。它正在逐漸被許多國家認可和實施。該技術(shù)不同于傳統(tǒng)的橋狀態(tài)檢測技術(shù)?；贐IM的橋梁狀態(tài)檢測技術(shù)是橋梁工程的信息化模型，可為系統(tǒng)識別、評估和管理提供更加專業(yè)化的服務(wù)。 BIM的主要技術(shù)有橋梁結(jié)構(gòu)模型信息系統(tǒng)、橋梁檢測信息采集系統(tǒng)、橋梁結(jié)構(gòu)預(yù)警系統(tǒng)等。

3.1橋梁結(jié)構(gòu)模型信息檢索系統(tǒng)

橋梁信息和數(shù)據(jù)系統(tǒng)基于BIM建模軟件。信息采集系統(tǒng)的建設(shè)主要是根據(jù)橋梁建設(shè)的結(jié)構(gòu)信息和項目環(huán)境的建設(shè)運行情況。 BIM技術(shù)基于未來橋梁的Revit建模軟件，優(yōu)化橋梁安全檢測系統(tǒng)，提供數(shù)據(jù)采集和橋梁放大，為可視化溝通和管理提供基礎(chǔ)。在實施檢查和改進計劃之前，技術(shù)人員提供準確的數(shù)據(jù)和信息，以優(yōu)化面向未來的模擬和傳感器、數(shù)量和靈敏度指標，以實現(xiàn)更有效的溝通和協(xié)作。我們需要執(zhí)行轉(zhuǎn)換。結(jié)合橋梁評估和其他監(jiān)測，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以針對各類橋梁的方形檢查區(qū)域。

3.2橋梁監(jiān)控信息數(shù)據(jù)采集信息

橋梁狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)將結(jié)構(gòu)監(jiān)測、系統(tǒng)識別和結(jié)構(gòu)評估集成為一個綜合監(jiān)測系統(tǒng)。技術(shù)人員可以使用各種先進的測試工具和設(shè)備降低橋的外部，以查看每個部分的響應(yīng)。大多數(shù)信息數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都集中在橋梁的各個部位，利用相關(guān)設(shè)備識別張力、位移、載荷等各個方面的信息，采集的數(shù)據(jù)可用于長期的數(shù)據(jù)傳輸。例如，工程師首先監(jiān)控有關(guān)橋梁結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的信息，包括力、位移和湍流，然后是主要的結(jié)構(gòu)應(yīng)力和應(yīng)力、梁擾動、振動和反作用力，梁和樁基礎(chǔ)，壓力監(jiān)測。從橋梁結(jié)構(gòu)載荷和作用數(shù)據(jù)中獲取信息包括地震效應(yīng)、風(fēng)雪載荷、車船碰撞效應(yīng)、河流侵蝕和位移、基礎(chǔ)和樁設(shè)置。橋梁結(jié)構(gòu)環(huán)境數(shù)據(jù)的外部信息包括溫度、濕度和混凝土。還需要包括腐蝕性氣體的濃度和鋼筋的腐蝕程度。在信息采集工程中，傳感器布置強調(diào)經(jīng)濟合理的原則，設(shè)計人員需要深入分析橋梁的強度特性，合理優(yōu)化監(jiān)測項目和設(shè)計點。 為了強調(diào)唯一性和重要部分，監(jiān)控設(shè)備的功能和傳感器的數(shù)量非常多余。為有效保證整個系統(tǒng)的安全運行，設(shè)計人員必須盡快滿足更新要求，盡量減少對整個橋梁結(jié)構(gòu)的損壞。

4.結(jié)束語

中國橋梁養(yǎng)護監(jiān)測水平極低，先進技術(shù)不多。大多局限于人工橋梁檢測和安全檢測的技術(shù)標準?，F(xiàn)在我們需要花費更多的人力、物力、財力和時間。然后，將探索橋梁工程信息模型的建設(shè)，利用無線網(wǎng)絡(luò)和光纖技術(shù)，收集與橋梁運營相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析。該技術(shù)也是未來橋梁檢測監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向。然而，盡管中國橋梁安全檢測評估體系發(fā)展迅速，但仍存在諸多不足，表明探討橋梁檢測和基于BIM的安全評估體系對橋梁安全具有重要的現(xiàn)實意義。

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