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52監測網專家報告分享-第68期

BIM技術在橋梁監測養護中的應用

高志強    交信工程咨詢

2019結構安全監測技術交流會 北京站

報告目錄

一、時代背景

二、應用原因

三、應用過程

四、應用意義

報告簡介：

一、時代背景

1. 截至2018年底，中國公路橋梁 總數85.15 萬座， 總里程 5568.59萬米，其中不乏世界級 跨度和規模的橋梁，已成為世界 第一的橋梁大國。

2. 橋梁工程被認定為交通基 礎設施領域的“生命線”。 橋梁安全事故呈多發態勢， 步入維修期的橋梁數量日 益增多，橋梁垮塌事故時 有發生。

3. 現代大橋跨江越海、交通 量巨大，關系國計民生， 如果因質量問題出現垮塌， 其損失與影響難以估量。

4. 交通量迅猛增長，車輛大型化趨 勢加大，超限超載車輛屢禁不絕， 嚴重影響了現有橋梁的使用壽命 和結構安全。

二、應用原因

1. BIM技術在橋梁監測工程中以橋梁三維模型為基礎，以信息管理為核心，實現橋梁信息三維可視化管理，橋梁在建成 后需服役幾十年甚至上百年，其運營階段的養護維修尤為重要，其中大量數據和圖表處理需有效管理，并要求能隨 時為橋梁養護工程師、管理人員和決策人員提供可視化、信息化的管理決策依據。而基于BIM的信息系統化運營，能 有效提高橋梁的管理和養護水平，實現有效、規范的管理。

2. 通過BIM技術在橋梁監測中的應用，創新橋梁監測手段，完善橋梁建模的多種方法，提高橋梁監測效率，實現橋 梁結構的準確識別，及時反饋橋梁監測數據異常數據，同時較低的成本橋梁在面臨較大事故時充分得到監測數據， 從而幫助主管人員及時作出判斷，減少災害帶來的損失，保護人身財產安全，具有重要意義。

3. 在橋梁監測中推行BIM技術，為數據與信息的共享提供共同的語義信息模型，支持信息的交流與共享，進而為提高公路工程建設與管理的信息化水平做出貢獻。提高橋梁工程全生命周期管理的質量與效率，降低工程 成本與工作量，進而為交通乃至社會經濟的可持續發展做出貢獻。

三、應用過程

資料搜集與信息整理

1. 收集橋梁相關的技術資料

從規劃、勘察資料中獲取橋梁總體信息( 如路線號、橋址、荷載 等級、水文地質條件等) ；

從圖紙資料中獲取橋梁構件的幾何信息;

從施工記錄中獲取橋梁的建造過程信息( 如建造日期、材料等級、 各分項工程相關責任方等)；

從竣工資料、檢查報告、維修記錄等資料中獲取橋梁運維期的 養護信息。

2.  技術信息標準化、離散化

橋梁養護的各類信息所描述的內容標準、完整、一致，避免 出現同一現象多種描述和必要信息缺失的問題。

將圖形或者自然語言中的信息離散為若干屬性值，離散后的 信息存儲于養護信息數據庫中，供檢索、查詢。

橋梁信息在標準化、離散化完成后，根據信息總體確定信息 的組織方式。根據信息的關聯情況，建立與BIM模型對應的 橋梁養護信息數據庫。

實施方案

1、確定橋梁監測養護建模細度

2、橋梁監測養護模型拆分標準

3、橋梁監測養護模型編碼標準

模型建立

BIM技術信息建模

橋梁模型構建對應信息

BIM+GIS

BIM+GIS—>數據分析、數據管理、監測報告、模型展示、空間部署、場景展示

傳感器優化布設

橋梁監測養護平臺原則

• 可操作性與易于維護性
• 先進性
• 可靠性
• 遠程固件升級功能
• 綜合成本最優

橋梁監測養護平臺的搭建

五、應用意義

基于過程的養護決策 ，多元化決策 ，可視化決策

• 利用BIM技術能夠發現早期的病害，大大節約橋梁的維修費用，避免出現因頻繁大修而關閉交通所引起的重大經濟損失。
• 有效避免養護數據的重復采集，減少投資。打來巨大的經濟效益，同時，為將來養護大數據分析奠定基礎。
• 更有利于業務管理，實現橋梁養護管理科學發展。研究成果的應用和推廣，更能有利于提升橋梁管理水平，推進科學養護，提高橋梁基礎設施管理和服務水平。
• 有利于整合各管理部門資源，提高管理效率，環節管理部門的決策壓力，提升決策的科學性和運營資產的管理水平，為整個路段的安全運營和標準化、精細化管理保駕護航。

52監測網專家報告分享-第68期

BIM技術在橋梁監測養護中的應用

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