BIM在智慧桥梁中的应用

BIM、物联网、云计算等为代表的新一代信息技术与传统行业的不断融合，促使智慧桥梁应运而生...

伴随高速铁路的快速发展，我国先后建成了武汉天兴洲长江大桥、南京大胜关长江大桥、济南黄河大桥、铜陵长江大桥等一批具有代表性的铁路或公铁两用大跨度桥梁。它们不仅体积大、荷载重、运营速度快，而且结构新颖，设计美观，表明我国建桥水平已跃升于世界先进行列。

目前，桥梁工程管理模式依旧是“设计-施工-管养”，面对不同管理者，相关信息在传递过程中可能出现失真甚至丢失的现象。

1、以二维图纸作为信息载体，不易携带、传递和保存，且非专业人士较难理解。

2、关键工序采用传统施工机具，效率偏低且人为因素影响大，施工信息沟通协调不足、追踪性差。

3、桥梁管养依靠定期检定和人工巡检，未将设计、施工及各种监(检)测数据进行联动分析。

建设智慧桥梁需要从项目全生命周期角度出发，以BIM技术为核心，以移动互联网等先进信息技术为手段，通过打破信息断层，有效控制工程信息的采集、加工、存储和交流，构建信息的创造、传递、评估和利用的良性循环机制。实现智慧设计、智慧建造和智慧管养，支持决策者对项目进行合理的协调、规划和控制，进而不断提升桥梁技术创新、信息化和智能化水平。

通过控制多类型参数，调整模型中数据关系，实现模型的几何和类型参数变化，从而适应复杂多变的结构设计，提高建模效率。

基于参数化建模，搭建桥梁构件库和模型库，累积标准构件的几何尺寸、属性信息，提高设计效率及质量。

BIM模型与FEM分析软件的衔接

结合第三方网格划分软件或利用Python，c/c++等编程语言进行二次开发，开发与主导有限元分析软件的无缝接口，实现数据模型无损传递，避免重复工作，提高分析效率。

智慧建造+数字化施工

借助物联网技术，及时采集建造过程中的关键数据和信息，并通过互联网实时上传到管理平台，实现关键参数量值、关键工序质量的有效把控。利用BIM模型所包含构件的几何尺寸信息，与大型机械设备进行无缝对接，直接生成下料、加工等信息，省略二次翻图转换工序，提高自动化水平。

虚拟施工

构建施工设备、施工工艺等相关族库，在工程正式施工前，利用BIM技术进行施工4D虚拟建造，通过可视化的预演练和施工过程模拟，检查设备空间位置和工艺实施的可行性，进而优化施工组织方案，减少返工，切实提高工效。

施工信息管理

集成建设、施工、监理、监控等各参与方的具体要求，依据规范标准，实现进度、安全、成本等施工信息的采集、存储、分析和反馈，对物料、设备等资源进行动态管控，获取有效施工信息。施工信息管理不仅可以实现施工质量的追踪，更为竣工验收资料的交付提供基础。同时融入施工计算分析模块，可为施工人员提供技术支持，极大方便了现场应用。

基于“状态修”的管养

基于互联网、物联网和云计算技术，搭建基于车-线-桥的数字化管养系统，集成智能巡检、病害库和知识库管理等模块。综合设计、施工、联调联试等信息，利用大数据技术对多源数据进行分析和深度挖掘。结合相关规范、标准，梳理并构建桥梁结构性能评价的基本指标体系，最终实现基于“状态修”的智慧管养体系，为今后类似工程的设计、施工和运营提供技术依据。

伴随BIM、移动互联网、物联网、云计算及大数据等技术的广泛应用，传统土木行业正经历向智慧产业发展的信息革命。未来桥梁正在向更智能、更安全、更经济、更耐久、更环保、更美观的方向发展。