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BIM技(jì)術在(zài)橋梁施(shī)工監(jiān)控(kòng)中的應用研究
更(gèng)新時間:2021-04-10 17:51
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伴隨我國經濟水平和科技水平的高速(sù)發展,橋(qiáo)梁工程開始成為了全(quán)社會所(suǒ)關注的主要對象之一。對於當前開發橋監控工作來說,其需要使用的數據資料有很多,時間跨度(dù)非常長,同時也(yě)有著共享難度偏高的問題。為此,可以(yǐ)通過創(chuàng)設BIM模型的方(fāng)式,促使工作人員將所有(yǒu)信息資料(liào)整合於係統之中,進而提升監(jiān)控效果。本篇文章將闡述工程(chéng)的基本概況(kuàng),探討施(shī)工監控的主要方案,分析BIM中監控方案的實(shí)現方法,並對於BIM+Web監控係統(tǒng)的實現方法方麵提出一些合理的見解。
  關(guān)鍵詞:BIM技術(shù);橋梁施工監控;ASP.NET開發;SQL Server
  1  引言
  從現階段發展而言,通過應用BIM模型(xíng)的方式,能夠直觀地把握實際施工過程中監控的動態(tài),從而使得工程工作更具協調性,進而促使監控工作的效率大幅度提升。
  2  工程的基本概況(kuàng)
  本次選用的案例工程橋梁全長為(wéi)669m,整體橋型屬於獨塔單索麵(miàn)不對稱斜橋,實際寬度為41m,而引橋則是高度預應力混凝土梁橋,實際寬度在40m~52m之間。而主(zhǔ)橋本身為墩、塔、梁為核(hé)心的固結體(tǐ)係(xì),內部全部都是鋼結構。由於(yú)結(jié)構十分複雜,受力情況極為特殊,因此會受(shòu)到多方麵因素的影響,導致施工控製難度較高。不僅如此,箱(xiāng)梁寬度和寬跨同樣非(fēi)常大,每一個節段(duàn)的自重都很高,因此使得其線性控製工作有著非常高的難度[1]。
  3  施工(gōng)監(jiān)控的主要方案
  基於本次案例選用的橋梁,把握其本身結構的受力情況以及(jí)施工工(gōng)作的基本特點。在實際監控的時候,主要可以從(cóng)三個方麵展開,分別是幾何(hé)監測、應力監測(cè)以及索力監測,下麵將詳細展開說明。
  3.1  幾(jǐ)何監(jiān)測(cè)
  通常來說,幾何(hé)監測又能分成兩個部分,分別是主梁標高監測以及主塔偏位監測。標高的監測方式是依靠(kào)幾何水(shuǐ)準的方式,對當前實際施(shī)工的每一個節段的(de)具體標高進行監測。而對於偏位監測,則其(qí)主要(yào)以順橋(qiáo)向(xiàng)變(biàn)位值測量為主,具體施工以及程橋狀態全部都依靠拉索進行重量承擔。當外部條件發生變化的時候,主塔都會(huì)出現一定程度的變形。
  3.2  應(yīng)力監測
  應力監測(cè)一般以主梁應力監(jiān)測(cè)以及主塔應力監測為主。主梁應(yīng)力測試麵有(yǒu)兩種,其一是受力相對較差的一麵,其二則是應力偏高的一麵。在進行(háng)主塔(tǎ)應力監測的時候,需要結合具體測(cè)點的布置位置,選擇在下塔柱以及中塔柱的(de)位置展(zhǎn)開測試。為了確保後期監測(cè)工作能夠順利進行(háng),同時其精度也能滿足(zú)需求,通常(cháng)需要選(xuǎn)擇一些具有較強穩定性以及精度(dù)的振限式砼,以此可以為(wéi)應力測試提供(gòng)幫助。
  3.3  索力監測
  對於索力監測來說,其基本上主要是針對(duì)單根(gēn)索力(lì)展開測試,將千(qiān)斤(jīn)頂和振動頻率結合在一起。並通過千斤頂油壓表展開控製,並對獲取的振動頻率進行采集。本次獲取的實際內容能搞(gǎo)對拉索進行標定,以此完成索長計算。同時還要基於索長本身(shēn),對索力值展開全(quán)麵測試。
  4  BIM中監控方案的實現方法
  4.1  主要監控點
  由於BIM技術本身具有可視化以及參數化特點,因此可以(yǐ)將其全部置於BIM的模型之中,具體點位如(rú)下內容所示。
  其一是在主梁內(nèi)部的四個斷麵(miàn)位置,在每一個斷麵位置(zhì)設置12個測試(shì)點。這其中,上(shàng)方的點數為6個,下方的點數同樣為6個[2]。
  其二是在主塔內部(bù)的四個斷麵位置,在每一個斷麵(miàn)中設置4個測試點。這其中,東(dōng)邊位置是2個,而(ér)下邊位置則也是2個。
  其三是在每(měi)一段主梁(liáng)為主中單獨設置一個標高監控點。
  其四是在主塔的頂部位置,單獨設置1個監控點。
  其五則是內部每一根(gēn)拉索都能夠當做是索力監(jiān)控點。
  4.2  模型轉換
  在早期完(wán)成BIM模型建立之後,通過應用Revit軟(ruǎn)件,以此展開瀏覽(lǎn)和(hé)查看工作,從而對BIM模型的實際應用帶來了一定程度的限製。所以,必修(xiū)改進應用的平台,將其(qí)更換為Forge平台。如(rú)此(cǐ)便能將(jiāng)其轉化為能夠直接在網絡中進(jìn)行瀏覽的BIM模型,促使觀察工作變得更為簡單。
  依靠Forge平台,在進行BIM模型轉換的時候(hòu),需要利用WebGL技術,促使其可以直接在網(wǎng)頁(yè)中完成顯示工作。WebGL本身便可以算作是一種JavaScript API,所以在轉換工作結(jié)束之後,同樣可以在(zài)BIM模型中應用JavaScript,以此為基礎完成網頁顯示編程的工作內(nèi)容,促使開發工作可以更(gèng)好地展開。
  5  BIM+Web監控係統的(de)實現方法
  5.1  係統開發的主要(yào)目標
  對於係統的設計目標來說,主要是依靠BIM技(jì)術(shù)以及互聯網技術,以此可以開發出全新的管理係統,促使其更具完善性、便利性以及安全(quán)性。如此便能(néng)夠大幅度提升監(jiān)控工作的實際效率,促使施工項目可以順利(lì)展開。一般而(ér)言,目標主要分為4個部分。
  其一是在Web中進行BIM模型展示,所以人們都能夠依(yī)靠應用Web的方式,對當(dāng)前的模型進行查看,並通過合(hé)理操作的(de)方式,獲得具體監控信息內(nèi)容,從而使得所有(yǒu)數(shù)據資料變得更具可視化特點[3]。
  其二是針對數據內容展(zhǎn)開一體化管理,一般(bān)主要包括三個方麵,分別是測點數據、監控數據以及預警(jǐng)數據。
  其三是以監控數據內容為基礎,創設全新的數據(jù)庫。主要包括應力監控信息、幾何監控信(xìn)息以及索力監控信息。
  其四是十分(fèn)易於查詢和統計,基於各個測試點中得到的各類監控數(shù)據,以此完(wán)成監控工作。
  5.2  監控係統框架設計
  對於管(guǎn)理係統本身(shēn),為了(le)保證數據內容可以和表達層(céng)本身完全分離(lí)開來,促(cù)使其(qí)通用性價值以及友好性價值得到展現。因此需要基(jī)於模型本(běn)身,創設相關程(chéng)序框架,以此可以(yǐ)有效提升開發效率,從而使其穩定性和安全性得到增加。而在體係(xì)結構的選(xuǎn)擇方麵,其主要(yào)是B/S結構,一共分為三部分,分別是瀏覽器層、Web服務器層以及數據服(fú)務器(qì)層。不需要安裝任(rèn)何軟件,僅僅隻需要依靠瀏覽器的方式便能夠完成所有顯示工作以及實際操作。   5.3  監控係統數據庫設計
  對於監控係統的數據庫本身而言,其(qí)身(shēn)份(fèn)驗證和業務之間必須分離(lí),因此便需要以此為基礎展開設計。
  其一(yī)是身份驗證數(shù)據庫,該模型包括的內容主要(yào)是用戶自身的實體以及角色本身的實體。這其中,用戶自身的實體主要對個人用戶(hù)的(de)實體信息進行描述,而角色本身的(de)實體則主要對個人用戶的角色信息進行描述。
  其二是業務數據庫,主要基(jī)於監控管理係統本身,以此對其原有功能進行設置。一般來說,主要包括信息實體、監控實體、位移實體以及索力監控實體等。信息實體主要(yào)是以測試點為核心(xīn)的基礎信息內容,主要包括測(cè)試點ID、監控類別、測點編號以及測點描述等基礎內容。監控實體主要負責完成監控的(de)基本工作,包括截(jié)麵位置的信息、實際位置信息、測點位置信息以及測試(shì)點數值等。位移實體主要複雜對(duì)主(zhǔ)塔本身位移的實際情況展(zhǎn)開監控,一般包含塔頂的測試部分、測試日期、對於理論數值以及實(shí)際測試值等。而索力監控(kòng)實體主要複雜索力本(běn)身的監控,一般包(bāo)括拉索的具體(tǐ)編號、拉索的理論內容(róng)、合理(lǐ)誤差以及拉索(suǒ)實測數值等[4]。
  5.4  監控係統開發(fā)
  對於監控係統來說,其最為常(cháng)用的開發工具便是Mircosoft Visual Studio 2016 +SQL Server 2015。而(ér)在開發語言方(fāng)麵,其主要采用的是ASP.NET 4.7+C#,而選用的瀏覽器則是Google Chrome。
  為了對監控係統展開測試,聊及其在不(bú)同平台以及不同瀏覽器(qì)哦中的具體運行效果,同時還要在(zài)生活中(zhōng)十分常見的(de)Windos係(xì)統、mac係統、ioses係統以及androids係(xì)統中展開測試(shì)。最終(zhōng)獲取的數據內容,其(qí)本身所(suǒ)有功能均運行良好。最後(hòu)再通(tōng)過應(yīng)用IE15以及Chrome瀏覽器展開測試,同樣發現結果數據沒(méi)有任何異常。除此之外,即(jí)便選用(yòng)的分辨率存在差異,整個頁麵(miàn)同樣十分清晰,且沒有任何缺陷,係統的運行效果十分良好[5]。
  6  結束語
  綜(zōng)上所述(shù),早期監控係(xì)統(tǒng)存在多方麵缺陷,使得監控工作的開展受到影響。而(ér)通過BIM模型的方式,將數據內容全部輸入其中,以此可以更好(hǎo)地進行觀察和了解,並發揮其所有功能。
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