[发明专利]一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统

说明书

本发明公开了一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统，包括现场感应元件、BIM桥梁三维模拟系统、Midas桥梁有限元安全计算系统以及远程数据采集系统；现场感应元件用于采集桥梁现场受力点的应力应变实时数据；远程数据采集系统用于接收现场感应元件采集桥梁现场受力点的应力应变实时数据；Midas桥梁有限元安全计算系统用于分析桥梁的受力情况；BIM桥梁三维模拟系统通过对Midas桥梁有限元模型进行临界触碰。本发明，其可以为解决对桥梁安全监测预警的实时性以及可视化提供技术支持，当桥梁在受荷情况下发生不可预知的变形以及裂缝时，可以及时维修或者撤离人员，并且利用可视化明确受损部位，减少人力物力进行探测，避免因此耽误维修的最好时机。

技术领域

本发明涉及桥梁安全监测技术领域，更具体地说，它涉及一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统。

背景技术

BIM(Building Information Modeling)技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已经在全球范围内得到业界的广泛认可，它可以帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可以基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。

现有的桥梁安全监测预警系统，不能为解决对桥梁安全监测预警的实时性以及可视化提供技术支持，当桥梁在受荷情况下发生不可预知的变形以及裂缝时，不能及时维修或者撤离人员，并且不能利用可视化明确受损部位，需要大量人力物力进行探测，经常因此耽误维修的最好时机，为此，提出一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统，其可以为解决对桥梁安全监测预警的实时性以及可视化提供技术支持，当桥梁在受荷情况下发生不可预知的变形以及裂缝时，可以及时维修或者撤离人员，并且利用可视化明确受损部位，减少人力物力进行探测，避免因此耽误维修的最好时机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于BIM的桥梁安全监测预警系统，包括现场感应元件、BIM桥梁三维模拟系统、Midas桥梁有限元安全计算系统以及远程数据采集系统；

所述现场感应元件用于采集桥梁现场受力点的应力应变实时数据；

所述远程数据采集系统用于通过移动信号塔与服务器连接接收所述现场感应元件采集桥梁现场受力点的应力应变实时数据，同时将接收的应力应变实时数据导入所述Midas桥梁有限元安全计算系统中；

所述Midas桥梁有限元安全计算系统用于分析桥梁的受力情况，并生成Midas桥梁有限元模型，并将生成的所述Midas桥梁有限元模型通过IFC端口导入所述BIM桥梁三维模拟系统中；

所述BIM桥梁三维模拟系统通过对所述Midas桥梁有限元模型进行临界触碰，并在相应的数据采集点显示安全分级颜色预警。

进一步的，所述现场感应元件用于测量成桥后监测点的静力荷载，所述静力荷载包括主梁自重、横隔板重量、边跨压重、二期恒载以及张拉索力。

进一步的，所述BIM桥梁三维模拟系统的建立，包括如下步骤：

步骤一、根据Revit软件特性，没有桥梁自带的族库，首先需要确定要创建的桥梁族库，将桥梁按照上部结构以及下部结构进行分解，按照桥梁的分部分项最终确定分解为承台分项，墩身分项，支座分项，箱梁分项，分别创建族，初步形成桥梁建模族库，后期在Revit软件中扩充常用桥梁族；

步骤二、对桥梁的族进行系统命名，并在创建族时，将其参数化，根据需要调节尺寸应用到其他项目中，首先选择合适的公制样板，再绘制断面轮廓，添加族的参数属性，最后通过工具面板将断面轮廓拉伸为三维模型；