基于BIM的橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)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(lái)了極大的挑戰(zhàn)。健康監(jiān)測(cè)對(duì)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(jìn)行輔助管養(yǎng)決策具有重大意義。但是，監(jiān)測(cè)信息展示手段依然存在信息化不完備的問(wèn)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(diǎn)，貫穿了從勘察設(shè)計(jì)到運(yùn)營(yíng)管養(yǎng)的全面信息，實(shí)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(cè)信息在BIM模型中的可視化展示及數(shù)據(jù)層面的IFC表達(dá)。本文的主要研究要點(diǎn)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(shí)體屬性關(guān)聯(lián)機(jī)制、IFC實(shí)體信息擴(kuò)展機(jī)制、IFC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)信息框架。通過(guò)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中常用傳感器進(jìn)行歸類劃分，基于新增實(shí)體的擴(kuò)展方式對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)傳感器模型進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)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(cè)信息表達(dá)的需求，對(duì)現(xiàn)有的傳感器屬性集進(jìn)行擴(kuò)展和補(bǔ)充。

3、　　(2)借鑒機(jī)敏網(wǎng)裂縫監(jiān)測(cè)原理，在BIM中進(jìn)行裂縫信息表述。使用Revit建立裂縫信息展示模型，通過(guò)對(duì)模型進(jìn)行修改模擬不同參數(shù)裂縫監(jiān)測(cè)信息的可視化展示。使用IFC文件解析工具對(duì)裂縫模型的IFC文件進(jìn)行解析，分析基于該模型的裂縫長(zhǎng)度、寬度、深度等裂縫相關(guān)參數(shù)信息在IFC中的表達(dá)機(jī)制。
　　(3)通過(guò)建立簡(jiǎn)化梁模型，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)撓度信息在BIM中表達(dá)的可行性。通過(guò)研究BIM模型的端點(diǎn)節(jié)點(diǎn)提取、角點(diǎn)提取、拓?fù)渲貥?gòu)，建立了融合撓度監(jiān)測(cè)

4、信息的BIM模型幾何重構(gòu)機(jī)制。
　　(4)以梁體傾斜為例，研究了包括梁體傾斜、梁體滑移、墩臺(tái)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(dá)。以IFC4標(biāo)準(zhǔn)中結(jié)構(gòu)位移實(shí)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(diǎn)AFT算法和條帶法建立BIM應(yīng)力展示有限元?jiǎng)澐帜Ｐ?。選取RGB模型為應(yīng)力信息顏色空間模型，對(duì)顏色模