[发明专利]基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法

说明书

一种基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法，通过多个环境监测装置对大跨度空间钢结构所处的物理环境进行监测，得到环境参数；通过多个网络节点探测传感器探测目标节点的应力应变性能；通过主处理器获取多个环境监测装置监测的环境参数、获取多个网络节点探测传感器探测到的目标节点的应力应变性能并进行分析得到高铁站大跨度空间钢结构整体的健康状况；通过建筑信息模型建立大跨度空间钢结构的三维模型，并在目标节点标识应力应变信息、所处的环境参数，并根据变形情况以色谱的方式标识变形情况。本发明能够对重要节点部位进行探测，及时发现钢结构的健康风险，能够直观显示被监测对象的风险情况。

技术领域

本发明涉及钢结构健康监测技术领域，特别是涉及一种基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法。

背景技术

目前，高铁客站站房、站台钢结构雨棚多采用大体量、大跨度、结构体系复杂的网架、桁架等形式，例如：广铁集团管内有广州南、深圳北、海口东、三亚等70个站均采用大跨度空间钢结构。

高铁客站钢结构站房、站台雨棚不同于一般的民用建筑，由于高铁车站客流量大，其主体结构和使用期间不可更换的结构构件，均按使用年限为100年进行耐久性设计，加上沿海地区车站还容易受氯离子腐蚀影响，结构材料在经历如此长使用周期难免产生损伤。为了避免不安全事项的发生，及时进行钢结构健康监测对应确保使用安全甚为必要。

现有技术中，没有针对沿海地区高铁站大跨度空间钢结构健康监测的相关技术，常用的检测手段又往往不能兼顾整体检测要求，要么就是操作复杂使用成本高。

因此，针对现有技术不足，提供一种基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法，能够以简单的方式实时监测高铁站大跨度空间钢结构的健康状况，及时进行风险监控。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

提供一种基于BIM技术的高铁站大跨度空间钢结构健康监测方法，通过多个环境监测装置对大跨度空间钢结构所处的物理环境进行监测，得到环境参数；多个环境监测装置至少包括对温度、湿度、腐蚀性、风速、日照参数的监测；

通过多个网络节点探测传感器探测目标节点的应力应变性能，多个探测传感器设置于大跨度空间钢结构的目标节点，对目标节点进行应力应变性能监测；通过主处理器获取多个环境监测装置监测的环境参数、获取多个网络节点探测传感器探测到的目标节点的应力应变性能，并进行分析得到高铁站大跨度空间钢结构的健康状况；

通过建筑信息模型建立大跨度空间钢结构的三维模型，并在目标节点标识应力应变信息、所处的环境参数，并根据变形情况以色谱的方式标识变形情况。

优选的，上述主处理器根据网络节点探测传感器输送的监测信息结合环境监测装置输送的环境参数进行分析，判断高铁站大跨度空间钢结构的健康状况。

优选的，上述主处理器根据公式Ⅰ判断每个传感器对应监测位置处是否存在健康风险；

P为被判断的传感器对应监测位置处的当前健康风险率，f_now为传感器当前检测的应力应变参数数值，f_均为传感器的正常应力应变参数数值，γ为材质影响因子，λ^α为环境影响因子，λ为环境因素基数，α为作用幅度；

当P值大于等于0小于0.3时，判断传感器对应监测位置处于健康状态；

当P值大于等于0.3小于0.4时，判断传感器对应监测位置存在弱度健康风险；

当P值大于等于0.4小于0.6时，判断传感器对应监测位置存在高度健康风险；