一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法，包括：创建桥梁BIM模型；录入病害信息；归类与统计部件；评定构件技术状况；评定部件技术状况；评定部位技术状况；评定总体技术状况；分析病害发展趋势。本发明专利技术方法可改善传统桥梁技术状况评定方法中存在的信息碎片化、记录不规范、表达不直观等缺陷，具有从桥梁病害信息的采集、分析到应用的完整步骤；可高效、精确地采集各类桥梁病害信息；实现病害信息规范化记录、集成化管理；采用BIM技术将病害信息转化为三维可视化信息，实现直观化表达；通过对病害信息的统计分析，实现对桥梁各层级技术状况的智能化评价；为科学合理地制定桥梁管养计划，开展桥梁管养工作提供基础。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法
本专利技术涉及结构安全检测领域，具体涉及一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法。
技术介绍
桥梁结构的造价高，使用周期长，在其长达几十、甚至上百年的服役期内，环境腐蚀、材料老化、动静力荷载长期效应、疲劳效应以及突变效应等不利因素的耦合作用，都将不可避免地导致结构病害累积和抗力衰减，极端情况下甚至会引发灾难性事故。交通运输行业最新统计数据显示，我国有77.92万座公路桥，中小桥占比近90％。大规模的桥梁建设之后，随之而来的是桥梁的运营管理。桥梁技术状况评定是桥梁运营管理的基础工作，评定是否高效而准确决定了后续工作安排是否及时且合理。传统的技术状况评定方法存在较多缺陷：1)信息碎片化，检测报告内的文字、表格、图像的信息关联性较弱，多份检测报告难以集成分析；2)记录不规范，检测过于依赖检测员的个人素质，易造成记录信息的模糊、缺漏或偏差；3)表达不直观，用一维文字或二维图像无法直观表现空间位置与分布关系；4)评价不同步，信息汇总及分析相对记录较为滞后，无法快速生成评定结果。BIM(BuildingInformationModeling)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息.以BIM技术三维可视化等特点为基础，可实现桥梁工程项目全生命周期的新管理模式.目前，已有学者将BIM技术应用到桥梁的运维管理中，但还未有能够保证病害的记录信息符合规范，三维可视化表达清晰，自动生成技术状况评定结果的方法，以满足科学运维管理的要求.鉴于上述情况，亟需研发一种可实现信息集成化、记录规范化、表达直观化和评价同步化的桥梁技术状况评定方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法，可广泛应用于各种类型桥梁，能够简便高效、精准规范地评定桥梁技术状况。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法，包括：S1、创建桥梁BIM模型，基于BIM平台构建待评定桥梁BIM模型；S2、录入病害信息，在所述桥梁BIM模型中基于病害的空间位置选择模型网格，并选择网格点添加病害单元，提取病害单元ID及其构件ID，录入已获取的桥梁病害信息，完成病害单元创建；根据录入的桥梁病害信息，自动在数据库中添加病害记录；S3、归类与统计部件，将桥梁构件按所属桥梁部件进行筛选和归类，获取相关计算参数；所述相关计算参数包括从属于部件的构件、构件数量、部件数量和t值；S4、评定构件技术状况，根据所述病害信息和所述相关计算参数，进行桥梁构件级别的技术状况评定，并将构件级别技术状况评定结果存储至数据库；S5、评定部件技术状况，根据所述构件级别技术状况评定结果和所述相关计算参数，进行部件级别的技术状况评定，并将部件级别技术状况评定结果存储至数据库；S6、评定部位技术状况，根据所述部件级别技术状况评定结果，进行部位级别的技术状况评定，并将部位级别的技术状况评定结果存储至数据库；S7、评定总体技术状况，根据所述部位级别技术状况评定结果，进行整体级别的技术状况评定，并将整体级别的技术状况评定结果存储至数据库；S8、分析病害发展趋势，通过与数据库中桥梁历史检测数据对比分析，判断出桥梁的病害发展趋势。优选的，步骤S2之前可利用无损检测技术及相关仪器设备完成桥梁检测，记录桥梁病害信息。优选的，步骤S2中的桥梁病害采用自适应族模板设计，根据《公路桥梁技术状况评定标准》开发的桥梁病害信息管理平台可自动筛选相关指标，桥梁结构层级之间、病害类型与具体参数之间联动选择，输入指标对应数据完成病害单元创建。优选的，步骤S2中的数据库的表结构将病害单元ID设置为主键，以此来唯一标识病害信息；通过建立辅助函数实现在BIM模型中连接与操作数据库，上传完毕的病害信息可查看和复核，对输入有误的病害记录可更正，对重复添加项可删除。优选的，将桥梁构件按所属桥梁部件进行筛选和归类，包括：将BIM模型中的结构构件按照所用族的名称中的部件关键字归类至各集合中，遍历集合可实现对目标部件中构件数量的统计。优选的，步骤S4具体包括：将数据库中构件ID相同的记录添加至同一个集合中，所述集合包括了该构件所有的病害信息；所述病害信息包含多项评价指标需要分别判断标度，根据指标标度和病害最高等级计算得出对应扣分值；根据累计扣分值，得到构件的技术状况得分；评定完毕，将包括构件名称和构件得分的信息上传至数据库。优选的，桥梁构件级别的技术状况评定公式如下：当x＝1时U1＝DPi1当x≥2时当DPij＝100时PMCIl(BMCIl或DMCIl)＝0其中，PMCIl表示上部结构第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；BMCIl表示下部结构第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；DMCIl表示桥面系第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；k表示第i类部件l构件出现扣分的指标种类数；i表示部件类别，例如i表示上部承重构件、支座、桥墩等；j表示第i类部件l构件的第j类检测指标；j＝x；DPij表示第i类部件l构件的第j类检测指标扣分值；根据构件各种检测进行计算，扣分值按照《公路桥梁技术状况评定标准》取定。优选的，步骤S5具体包括：遍历属于部件的所有构件并统计构件得分平均值与最小值，结合步骤S3所确定计算参数t，得到部件的技术状况得分；评定完毕，将包括部件得分、构件得分平均值和最小值的信息上传至数据库。优选的，部件级别的技术状况评定公式如下：其中，PCCIi表示上部结构第i类部件的得分，值域为0-100分；当上部结构中主要部件某一构件评分值PMCIl[0，60)区间时，其相应的部件评分值PCCIi＝PMCIl；表示上部结构第i类部件各构件的得分平均值，值域为0-100分；BCCIi表示下部结构第i类部件的得分，值域为0-100分；当下部结构中主要部件某一构件评分值PMCIl[0，60)区间时，其相应的部件评分值BCCIi＝BMCIl；表示下部结构第i类部件各构件的得分平均值，值域为0-100分；DCCIi表示桥面系第i类部件的得分，值域为0-100分；表示桥面系第i类部件各构件的得分平均值，值域为0-100分；PCCImin表示上部结构第i类部件中得分最低的构件得分值；BCCImin表示下部结构第i类部件中得分最低的构件得分值；DCCImin表示桥面系第i类部件中得分最低的构件得分值；t表示随构件数量而变的系数，按《公路桥梁技术状况评定标准》取定。优选的，步骤S6中部位级别的技术状况评定公式如下：其中，SPCI表示桥梁上部结构技术状况评分，值域为0-100分；SBCI表示桥梁下部结构技术状况评分，值域为0-100分；BDCI表示桥面系技术状况评分，值域为0-100分；m表示上部结构/下部结构/桥面系的部件种类数；Wi表示第i类部件的权重，对于梁式桥各部件的权重按《公路桥梁技术状况评定标准》规定取值。优选的，步骤S7中整体级别的技术状况评定公式如下：Dr＝BDCI×WD+SPCI×WSP+SBCI×WSB其中，Dr表示桥梁总体技术状况评分，值域为0-100分；WD表示桥面系在全桥中的权重，按《公路桥梁技术状况评定标准》取定；WSP表示上部结构在全桥中的桥梁技术状况评定标准》取本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法，其特征在于，包括：S1、创建桥梁BIM模型，基于BIM平台构建待评定桥梁BIM模型；S2、录入病害信息，在所述桥梁BIM模型中基于病害的空间位置选择模型网格，并选择网格点添加病害单元，提取病害单元ID及其构件ID，录入已获取的桥梁病害信息，完成病害单元创建；根据录入的桥梁病害信息，自动在数据库中添加病害记录；S3、归类与统计部件，将桥梁构件按所属桥梁部件进行筛选和归类，获取相关计算参数；所述相关计算参数包括从属于部件的构件、构件数量、部件数量和t值；S4、评定构件技术状况，根据所述病害信息和所述相关计算参数，进行桥梁构件级别的技术状况评定，并将构件级别技术状况评定结果存储至数据库；S5、评定部件技术状况，根据所述构件级别技术状况评定结果和所述相关计算参数，进行部件级别的技术状况评定，并将部件级别技术状况评定结果存储至数据库；S6、评定部位技术状况，根据所述部件级别技术状况评定结果，进行部位级别的技术状况评定，并将部位级别的技术状况评定结果存储至数据库；S7、评定总体技术状况，根据所述部位级别技术状况评定结果，进行整体级别的技术状况评定，并将整体级别的技术状况评定结果存储至数据库；S8、分析病害发展趋势，通过与数据库中桥梁历史检测数据对比分析，判断出桥梁的病害发展趋势。...

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的桥梁技术状况评定方法，其特征在于，包括：S1、创建桥梁BIM模型，基于BIM平台构建待评定桥梁BIM模型；S2、录入病害信息，在所述桥梁BIM模型中基于病害的空间位置选择模型网格，并选择网格点添加病害单元，提取病害单元ID及其构件ID，录入已获取的桥梁病害信息，完成病害单元创建；根据录入的桥梁病害信息，自动在数据库中添加病害记录；S3、归类与统计部件，将桥梁构件按所属桥梁部件进行筛选和归类，获取相关计算参数；所述相关计算参数包括从属于部件的构件、构件数量、部件数量和t值；S4、评定构件技术状况，根据所述病害信息和所述相关计算参数，进行桥梁构件级别的技术状况评定，并将构件级别技术状况评定结果存储至数据库；S5、评定部件技术状况，根据所述构件级别技术状况评定结果和所述相关计算参数，进行部件级别的技术状况评定，并将部件级别技术状况评定结果存储至数据库；S6、评定部位技术状况，根据所述部件级别技术状况评定结果，进行部位级别的技术状况评定，并将部位级别的技术状况评定结果存储至数据库；S7、评定总体技术状况，根据所述部位级别技术状况评定结果，进行整体级别的技术状况评定，并将整体级别的技术状况评定结果存储至数据库；S8、分析病害发展趋势，通过与数据库中桥梁历史检测数据对比分析，判断出桥梁的病害发展趋势。2.根据权利要求1所述的桥梁影响线识别方法，其特征在于，步骤S2中的数据库的表结构将病害单元ID设置为主键，以此来唯一标识病害信息；通过建立辅助函数实现在BIM模型中连接与操作数据库。3.根据权利要求1所述的桥梁影响线识别方法，其特征在于，将桥梁构件按所属桥梁部件进行筛选和归类，包括：将BIM模型中的结构构件按照所用族的名称中的部件关键字归类至各集合中，遍历集合可实现对目标部件中构件数量的统计。4.根据权利要求1所述的桥梁影响线识别方法，其特征在于，步骤S4具体包括：将数据库中构件ID相同的记录添加至同一个集合中，所述集合包括了该构件所有的病害信息；所述病害信息包含多项评价指标需要分别判断标度，根据指标标度和病害最高等级计算得出对应扣分值；根据累计扣分值，得到构件的技术状况得分；评定完毕，将包括构件名称和构件得分的信息上传至数据库。5.根据权利要求4所述的桥梁影响线识别方法，其特征在于，桥梁构件级别的技术状况评定公式如下：当x＝1时U1＝DPi1当x≥2时当DPij＝100时PMCIl(BMCIl或DMCIl)＝0其中，PMCIl表示上部结构第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；BMCIl表示下部结构第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；DMCIl表示桥面系第i类部件l构件的得分，值域为0-100分；k表示第i类部件l构件出现扣分的指标种类数；i表示部件类别，例如i表示上部承重构件、支座、桥墩等；j表示第i类部件l构件的第j类检测指标；j＝x；DPij表示第i类部件l构件的第j类检测指标扣分值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志为，陈宇，高婧，吴焜，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35