基于BIM的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測信息可視化研究.pdf

1、隨著橋梁數(shù)量的與日俱增及交通任務(wù)的日益繁重，為橋梁管養(yǎng)帶來了極大的挑戰(zhàn)。健康監(jiān)測對于打破傳統(tǒng)管養(yǎng)方式信息滯后壁壘，為管養(yǎng)提供有力的科學(xué)支撐，規(guī)范、準(zhǔn)確的進行輔助管養(yǎng)決策具有重大意義。但是，監(jiān)測信息展示手段依然存在信息化不完備的問題，且缺乏全面性和直觀性。BIM作為一種新型的工程信息化手段，具備可視化、數(shù)字化、精確化、全面性等特點，貫穿了從勘察設(shè)計到運營管養(yǎng)的全面信息，實現(xiàn)了全要素、全生命周期的要求。
　　本文研究了多種橋梁結(jié)構(gòu)健康

2、監(jiān)測信息在BIM模型中的可視化展示及數(shù)據(jù)層面的IFC表達。本文的主要研究要點總結(jié)如下:
　　(1)研究了IFC標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)，包括IFC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、IFC實體屬性關(guān)聯(lián)機制、IFC實體信息擴展機制、IFC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)信息框架。通過對橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中常用傳感器進行歸類劃分，基于新增實體的擴展方式對橋梁健康監(jiān)測傳感器模型進行擴展。對IFC中現(xiàn)有的傳感器屬性集研究，根據(jù)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測信息表達的需求，對現(xiàn)有的傳感器屬性集進行擴展和補充。

3、　　(2)借鑒機敏網(wǎng)裂縫監(jiān)測原理，在BIM中進行裂縫信息表述。使用Revit建立裂縫信息展示模型，通過對模型進行修改模擬不同參數(shù)裂縫監(jiān)測信息的可視化展示。使用IFC文件解析工具對裂縫模型的IFC文件進行解析，分析基于該模型的裂縫長度、寬度、深度等裂縫相關(guān)參數(shù)信息在IFC中的表達機制。
　　(3)通過建立簡化梁模型，驗證了結(jié)構(gòu)監(jiān)測撓度信息在BIM中表達的可行性。通過研究BIM模型的端點節(jié)點提取、角點提取、拓撲重構(gòu)，建立了融合撓度監(jiān)測

4、信息的BIM模型幾何重構(gòu)機制。
　　(4)以梁體傾斜為例，研究了包括梁體傾斜、梁體滑移、墩臺沉降等基于橋梁構(gòu)件空間位置變化的病害信息在BIM中的展示與表達。以IFC4標(biāo)準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)位移實體IfcStructuralLoadSingleDisplacement為核心，建立結(jié)構(gòu)單元、位移信息、空間位置信息的關(guān)聯(lián)。
　　(5)基于提前布點AFT算法和條帶法建立BIM應(yīng)力展示有限元劃分模型。選取RGB模型為應(yīng)力信息顏色空間模型，對顏色模