基于BIM的桥梁安全评估管理系统研究

摘要

随着改革开放后，我国公路桥梁数量不断增加，并且越来越多大跨度，复杂性的桥梁出现在基础设施建设中，对于桥梁的安全性也提出了更高的要求，紧跟而来的是越来越困难的桥梁管理工作，凸显出来的一些不足之处在桥梁管理工作之中也越来越多，特别是在桥梁安全性等各方面性。我国桥梁的管理目前仍然停留在经验管理和人工层面上，因此在桥梁安全评估中专家的经验和知识的作用就变得尤为重要。而 BIM（建筑信息模型）技术的出现为提高桥梁安全评估管理提供了一种新的手段和思路，应用前景十分良好。所以，利用BIM技术构建桥梁安全评估管理系统，有利于提高管理的有效性。　　本文探讨了基于BIM的桥梁安全评估管理，分别从以下几个方面对BIM技术在桥梁安全评估管理系统进行了研究：　　（1）了解 BIM 技术的发展与应用、BIM 基本概念和特点、相关的技术软件和应用领域，探究BIM技术在国内外桥梁中的应用，综合分析桥梁安全评估管理中BIM技术应用的重要作用。　　（2）通过对桥梁病害的类型和成因出发，分析例举常规的桥梁安全检测方法和评估的方法，并以荷载试验为应用实例，在桥梁安全评估管理中存在的信息不直观、整体性差、表现力弱以及时间跨度大等安全评估管理问题的存在，使用IFC标准的进行数据的交换，共享桥梁健康安全的信息数据，思考在桥梁安全评估管理中应用BIM技术建立管理系统。　　（3）提出了基于BIM的桥梁安全评估管理系统的框架模型，细化精分到基于BIM的桥梁安全评估的可视化操作平台以及一些其他的平台应用。结合BIM技术可视化的优点直观立体的展示桥梁的病害信息。系统中对于数据信息的采集与处理，扩展单层的 B/S 体系结构为多层 B/S 体系结构，多层次分析桥梁安全评估管理系统中的数据，为评估管理决策提供了更加合理的技术应用。　　（4）以南昌市某大桥为实际工程背景，在大桥的设计、施工及运营管理阶段利用BIM技术进行安全评估管理，在大桥的安全评估中以裂缝病害为例提出桥梁结构病害BIM建模方法，对混凝土裂缝病害的特征利用IFC标准进行描述，可视化展示混凝土裂缝病害。通过此项具体项目的BIM实用研究，展现出未来BIM技术在桥梁工程中的巨大应用价值，为以后在桥梁安全评估管理广泛使用BIM技术，创造一个更好的系统平台。　　BIM 是技术手段，同时也是管理手段。由于桥梁工程自身所有的复杂性，对于桥梁的安全评估的有效管理是需要使用管理系统做好信息数据的整合，检测信息的评估，监测信息的收集，将BIM应用于这一安全评估管理中，构建基于BIM的桥梁安全评估管理系统，有利于安全评估管理的有效性和科学性。

目录

1绪 论

1.1研究背景、目的及意义

1.1.2研究目的

1.1.3研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究方法、内容与技术路线

1.3.2研究内容

1.3.3技术路线

2 BIM的理念与应用

2.1 BIM的基本理念

2.1.2 BIM的起源

2.1.3 BIM技术的特点

2.1.4 BIM技术的优势

2.2 BIM的软件应用

2.2.2 BIM软件的输出格式

2.2.3桥梁BIM建模软件

2.3本章小结

3桥梁安全评估管理与信息的BIM表达

3.1桥梁安全管理要求

3.1.2养护方面

3.1.4安全方面

3.2传统桥梁安全评估管理中的不足

3.3管理信息的BIM表达

3.3.2信息交换的预定义

3.3.3信息的描述语言

3.3.4病害信息在BIM中的表现

3.4本章小结

4基于BIM的桥梁安全评估管理平台构建

4.1桥梁信息管理平台

4.1.2管理平台的规划

4.1.3管理平台的功能框架

4.2桥梁安全评估系统

4.2.1安全评估系统的架构

4.2.2可视化平台的构建

4.2.3 BIM云平台的支撑

4.3桥梁安全数据管理

4.3.1数据的采集

4.3.2数据的传输

4.3.3数据的处理

4.4本章小结

5工程应用实例分析

5.1项目背景

5.2设计阶段的安全评估管理

5.2.1方案比选

5.2.2辅助计算

5.2.4构造设计

5.2.5成品出图

5.3施工阶段的安全评估管理

5.3.1临时结构计算

5.3.2施工过程的模拟

5.4运营阶段的安全评估管理

5.4.1安全管理系统

5.4.2资产设备管理

5.4.4应急管理

5.5本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

附录

A. 学位论文数据集

致谢