闫龙
苏交科集团检测认证有限公司 江苏省南京市 210019
摘要：社会经济水平日渐提升的同时，不同类型的基础建设规模不断拓宽，社会各界对我国建筑水平和质量提出了更为严苛的要求。当前诸多建筑事故频发，桥梁坍塌时有发生，桥梁检测和安全评估结构系统发展处于初始阶段，桥梁结构健康检测系统研究在1990年才开始，基建工程才得到了慢慢发展，桥梁检测日渐被正视起来。本文从实际角度出发，对基于BIM桥梁检测和安全评估系统构建进行详细分析和阐述。
关键词：BIM技术；桥梁检测；安全评估系统
BIM即建筑信息模型，其强调的是以建筑工程项目中的信息数据为模型基础，从而构建建筑模型，从而以数字信息技术来模拟建筑物的真实信息，其极具可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性，这都是其他技术无与伦比的优点。而桥梁是社会发展的生命工程，其运营安全性十分重要，而确保桥梁安全运行的工作少不了桥梁检测与安全评估。因此，探讨基于BIM的桥梁检测与安全评估系统，对桥梁运营安全有着极大现实意义。
1.BIM技术对于桥梁监测系统的概述
近年来，我国桥梁工程建设发展迅速，但是交通压力逐年增大，桥梁“被增加年限”情况不断增多，因此，相关单位需要对桥梁进行检测与安全评估。桥梁的安全评估强调的是对桥梁工程的安全问题进行全方位的评定和判断，包括桥梁的承载力、桥梁材料的强度等方面，运用特定的信息对桥梁的可靠性进行综合分析，由于桥梁工程施工复杂，且影响施工因素种类繁多，这就要求对桥梁的具体工作状态进行评估，一般将桥梁评估方法分为2类：第一类是对小型桥的梁承载力和结构安全性进行评估；另一类是对大型桥梁进行评估，此时强调的是对桥梁的运行状态进行综合评估。根据我国多个公路研究所的研究成果以及国外对桥梁评估系统的研究，并结合我国国情，我国制定了关于桥梁检测与安全评估的条例。许多相关专家学者已经对桥梁检测提出了各类评估检测方法，且已经探讨了BIM桥梁检测与安全评估，详细分析了其中的关系，最终确定了将桥梁整体状态分为5个等级模糊隶属度向量，以便于评估。
2.老旧式桥梁检测和安全评估技术缺陷分析
整体性差是主要问题。在传统桥梁检测过程中，检测的时候一般情况下都是对单一构件来进行的，尽量提供局部检测信息和相应的诊断信息，不能系统化地进行结构检测信息提供和安全评估信息提供；专业协助性缺失问题，传统桥梁检测技术运作，要由很多专业之间达成通力合作，工作时间和工作地点限制因素众多，技术人才引进举步维艰；另外是技术沟通方面的问题，技术沟通以图纸为主，对图纸很是依赖，图纸传感器布置方案一般情况下都是借助媒介来执行的，人为性的利用空间想象力，将二维图纸转化为实体三维空间，但沟通误区犹存，可视性仍旧不达标；周期相对较长且时效性不高，各专业信息连接呈现的是流水性特点，上个程序结束后，下个专业工作才能进行，无法达成信息共享。桥梁检查时间很长，很多事故频繁滋生，自然灾害出现时，难以为决策人员和广大群众提供实效化信息内容。
3.基于BIM桥梁健康检测与安全评估技术
BIM技术是起源于美国的建筑物信息模型技术。在许多国家逐渐得到认可和应用。这种技术不同于传统的桥梁健康检测技术，基于BIM的桥梁运行状况检测技术是桥梁项目信息模型的数据，可以为系统性地检测、评估和管理提供更专业的服务。BIM核心技术主要是桥梁结构模型信息系统、桥梁检测信息采集系统和桥梁结构安全预警系统。
3.1桥梁结构模型的信息获取系统
桥梁信息和数据系统基于BIM建模软件。信息获取系统的建设主要基于桥梁的结构以及建设和运营环境项目的结构信息。BIM技术均基于用于未来桥梁的Revit建模软件，进行了桥梁安全状况检测计划的优化，提供了数据收集和桥梁加固功能，并为此提供了可视化通信和管理基础。在执行检测和加固计划之前，技术人员应对传感器以及数量和灵敏度指标进行前瞻性地模拟和优化，以提供精确的数据和信息，可以提高沟通和协作的效率。在桥梁的评估和其他检测方面，BIM技术的应用可以针对不同类型桥梁检测的盲区。
3.2桥梁检测信息数据采集系统
桥梁健康监测系统结合了结构监测与系统辨识和结构评价，以此形成的综合监测系统。其大都是使用各种先进测试仪器设备对桥梁外界的各类激励，可包括交通荷载与环境荷载等，从而各方面响应进行监测。建筑信息数据采集系统大都是以桥梁各部位为重点，再采用相应的仪器检查各方面应力与位移和荷载等类信息，之后是将其与计算机连接，网络接口可实现数据远程传输及数据处理。而应力应变传感器是基于采集数据和安装部位不同数据。如桥梁结构数据信息包括应力与位移和扰度，再是预应力和结构关键点应力及梁扰度，还有就是振动与支座反力和桩基应力；桥梁结构荷载和作用数据信息包括地震作用和风雨雪荷载及车辆、船只碰撞作用，再是河流冲刷及桩基和承台位移沉降等；桥梁结构外部环境数据信息包括温度及湿度与混凝土，再是钢筋锈蚀程度与腐蚀气体浓度；其间传感器布置应强调经济合理的原则，还应全面分析桥梁受力特性，应对监测项目与布设点等展开分析及合理优化。要强调其特殊性及其关键部位，其检测设备能力及传感器数量等均极具适当的冗余度，从而有效确保整个系统安全运行，应尽可能地满足系统后续模块系统快速升级，传感器施工要尽可能降低对整个桥梁结构带来的损伤。
3.3桥梁结构安全评估与预警信息系统
桥梁结构安全评估系统是，利用已建立的桥梁结构损伤识别机理与云端数据库，将桥梁检测系统采集的数据初步筛选获取桥梁结构所需特征信息，然后通过已建好BIM模型进行仿真分析，从而实现桥梁结构安全评估。与之同时，针对不同桥型与地理位置的桥梁建立更为智能的预警信息系统。目前，系统应包括以下几个内容：①结构几何形态参数评估；②基于结构变形的损伤识别；③基于结构内力或应力的损伤识别；④基于结构振动特性参数的损伤识别；⑤桥梁结构工作状态评估；⑥桥梁承载能力鉴定。
基于BIM桥梁结构安全评估与预警信息系统以桥梁BIM模型为主体，各专业部门可以直接通过网络和移动通信端进行信息互通，可以使分布在不同地理位置的不同专业的工程师通过网络的协同展开工作，避免各部门必须在上部门完成之后才能进行的直线模式，有助于发挥各部门资源与才智。同时，借助BIM桥梁检测的可视化，可实现传感器布置、施工以及检测系统后期维护方案优化。
结语：
我国桥梁养管监控水平十分落后，且缺少十分先进的技术，其大都是滞留在人工桥梁检测和安全性验算技术层面，这时就需要耗费更多的人力、物力、财力、时间。而探究构建桥梁项目信息模型为重要基础，再以网络技术与无线光纤去采集桥梁运营中信息数据，从而展开数据分析的BIM桥梁安全检测与监控新技术，此项技术亦是未来桥梁检测与监控管理技术发展的重要趋势。但尽管我国桥梁检测与安全评估系统发展飞速，其间仍存在许多不足之处，这也说明探讨基于BIM的桥梁检测与安全评估系统，对桥梁运营安全有着极大现实意义。
参考文献：
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