伴隨高速鐵路的快速發(fā)展,我國先后建成了武漢天興洲長江大橋、南京大勝關長江大橋、濟南黃河大橋、銅陵長江大橋等一批具有代表性的鐵路或公鐵兩用大跨度橋梁。它們不僅體積大、荷載重、運營速度快,而且結構新穎,設計美觀,表明我國建橋水平已躍升于世界先進行列。
南京大勝關長江大橋
目前,橋梁工程管理模式依舊是“設計-施工-管養(yǎng)”,面對不同管理者,相關信息在傳遞過程中可能出現(xiàn)失真甚至丟失的現(xiàn)象。
1、以二維圖紙作為信息載體,不易攜帶、傳遞和保存,且非專業(yè)人士較難理解。
2、關鍵工序采用傳統(tǒng)施工機具,效率偏低且人為因素影響大,施工信息溝通協(xié)調不足、追蹤性差。
3、橋梁管養(yǎng)依靠定期檢定和人工巡檢,未將設計、施工及各種監(jiān)(檢)測數(shù)據(jù)進行聯(lián)動分析。
建設智慧橋梁需要從項目全生命周期角度出發(fā),以BIM技術為核心,以移動互聯(lián)網等先進信息技術為手段,通過打破信息斷層,有效控制工程信息的采集、加工、存儲和交流,構建信息的創(chuàng)造、傳遞、評估和利用的良性循環(huán)機制。實現(xiàn)智慧設計、智慧建造和智慧管養(yǎng),支持決策者對項目進行合理的協(xié)調、規(guī)劃和控制,進而不斷提升橋梁技術創(chuàng)新、信息化和智能化水平。
通過控制多類型參數(shù),調整模型中數(shù)據(jù)關系,實現(xiàn)模型的幾何和類型參數(shù)變化,從而適應復雜多變的結構設計,提高建模效率。
基于參數(shù)化建模,搭建橋梁構件庫和模型庫,累積標準構件的幾何尺寸、屬性信息,提高設計效率及質量。
BIM模型與FEM分析軟件的銜接
結合第三方網格劃分軟件或利用Python,c/c++等編程語言進行二次開發(fā),開發(fā)與主導有限元分析軟件的無縫接口,實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型無損傳遞,避免重復工作,提高分析效率。
智慧建造+數(shù)字化施工
借助物聯(lián)網技術,及時采集建造過程中的關鍵數(shù)據(jù)和信息,并通過互聯(lián)網實時上傳到管理平臺,實現(xiàn)關鍵參數(shù)量值、關鍵工序質量的有效把控。利用BIM模型所包含構件的幾何尺寸信息,與大型機械設備進行無縫對接,直接生成下料、加工等信息,省略二次翻圖轉換工序,提高自動化水平。
虛擬施工
構建施工設備、施工工藝等相關族庫,在工程正式施工前,利用BIM技術進行施工4D虛擬建造,通過可視化的預演練和施工過程模擬,檢查設備空間位置和工藝實施的可行性,進而優(yōu)化施工組織方案,減少返工,切實提高工效。
施工信息管理
集成建設、施工、監(jiān)理、監(jiān)控等各參與方的具體要求,依據(jù)規(guī)范標準,實現(xiàn)進度、安全、成本等施工信息的采集、存儲、分析和反饋,對物料、設備等資源進行動態(tài)管控,獲取有效施工信息。施工信息管理不僅可以實現(xiàn)施工質量的追蹤,更為竣工驗收資料的交付提供基礎。同時融入施工計算分析模塊,可為施工人員提供技術支持,極大方便了現(xiàn)場應用。
基于“狀態(tài)修”的管養(yǎng)
基于互聯(lián)網、物聯(lián)網和云計算技術,搭建基于車-線-橋的數(shù)字化管養(yǎng)系統(tǒng),集成智能巡檢、病害庫和知識庫管理等模塊。綜合設計、施工、聯(lián)調聯(lián)試等信息,利用大數(shù)據(jù)技術對多源數(shù)據(jù)進行分析和深度挖掘。結合相關規(guī)范、標準,梳理并構建橋梁結構性能評價的基本指標體系,最終實現(xiàn)基于“狀態(tài)修”的智慧管養(yǎng)體系,為今后類似工程的設計、施工和運營提供技術依據(jù)。
伴隨BIM、移動互聯(lián)網、物聯(lián)網、云計算及大數(shù)據(jù)等技術的廣泛應用,傳統(tǒng)土木行業(yè)正經歷向智慧產業(yè)發(fā)展的信息革命。未來橋梁正在向更智能、更安全、更經濟、更耐久、更環(huán)保、更美觀的方向發(fā)展。
來源:《易圖BIM》