连续刚构拱组合铁路桥是一种具有复杂结构形式和施工工序繁多的桥梁类型。为实现对该类型桥梁施工过程的全面监控和管理,以目前在建最大跨径无砟轨道高墩大跨连续刚构拱组合体系桥为背景,阐述BIM技术在该领域取得的研究成果,通过BIM技...连续刚构拱组合铁路桥是一种具有复杂结构形式和施工工序繁多的桥梁类型。为实现对该类型桥梁施工过程的全面监控和管理,以目前在建最大跨径无砟轨道高墩大跨连续刚构拱组合体系桥为背景,阐述BIM技术在该领域取得的研究成果,通过BIM技术对连续刚构拱组合梁桥进行参数化建模、施工动态模拟,以Visual Studio 2022作为开发平台开发了线形与应力监控系统,系统包含数据管理、测点设计、接口设计、模型应用等四大功能模块,对施工监控数据进行有效管理。研究结果表明:采用基于BIM数据驱动的参数化建模技术,提高了建模效率和准确性。桥梁线形数据的可视化表达简化了监控数据与设计值的对比工作,可视化模拟施工工况和动态预警提示功能为桥梁线形的发展规律分析提供参考。实现了监测数据与桥梁BIM模型的关联,方便数据存储和查找,同时可以直观地比较实测值与理论值的误差是否超限,简化了监测数据统计和对比工作。该软件系统为铁路桥梁工程的设计、施工和监测提供有力支持。展开更多
现有大跨径桥梁有限元模型修正(finite element model updating,FEMU)方法一般未考虑运营荷载对结构动力特性的影响,导致修正后模型的参数变异性大。鉴于此,提出了一种考虑运营荷载的层次贝叶斯有限元模型修正方法,该方法包含考虑温度...现有大跨径桥梁有限元模型修正(finite element model updating,FEMU)方法一般未考虑运营荷载对结构动力特性的影响,导致修正后模型的参数变异性大。鉴于此,提出了一种考虑运营荷载的层次贝叶斯有限元模型修正方法,该方法包含考虑温度和交通荷载的概率参数修正、概率响应预测和结构状态评估。首先,根据监测数据的相关性分析结果确定了计算理论频率时需要考虑的荷载。随后,建立了温度-弹性模量线性关系,并基于动态称重(weigh-in-motion,WIM)数据,提出一种车辆荷载估计方法,以在有限元模型中定量考虑运营荷载对结构频率的影响。同时,引入两阶段马尔科夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)采样方法和响应面代理模型,以提高概率模型修正的计算速率。该方法在一座采集了两年监测数据的大跨径拱桥上得到了验证。结果表明,在考虑运营荷载、参数不确定性和建模误差后,实测频率基本处于预测频率的95%置信区间内。最后,基于实测响应和预测响应置信区间提出了一个结构状态指标,并利用该指标检测出该桥的路面铺装更换过程。展开更多
文摘连续刚构拱组合铁路桥是一种具有复杂结构形式和施工工序繁多的桥梁类型。为实现对该类型桥梁施工过程的全面监控和管理,以目前在建最大跨径无砟轨道高墩大跨连续刚构拱组合体系桥为背景,阐述BIM技术在该领域取得的研究成果,通过BIM技术对连续刚构拱组合梁桥进行参数化建模、施工动态模拟,以Visual Studio 2022作为开发平台开发了线形与应力监控系统,系统包含数据管理、测点设计、接口设计、模型应用等四大功能模块,对施工监控数据进行有效管理。研究结果表明:采用基于BIM数据驱动的参数化建模技术,提高了建模效率和准确性。桥梁线形数据的可视化表达简化了监控数据与设计值的对比工作,可视化模拟施工工况和动态预警提示功能为桥梁线形的发展规律分析提供参考。实现了监测数据与桥梁BIM模型的关联,方便数据存储和查找,同时可以直观地比较实测值与理论值的误差是否超限,简化了监测数据统计和对比工作。该软件系统为铁路桥梁工程的设计、施工和监测提供有力支持。
文摘现有大跨径桥梁有限元模型修正(finite element model updating,FEMU)方法一般未考虑运营荷载对结构动力特性的影响,导致修正后模型的参数变异性大。鉴于此,提出了一种考虑运营荷载的层次贝叶斯有限元模型修正方法,该方法包含考虑温度和交通荷载的概率参数修正、概率响应预测和结构状态评估。首先,根据监测数据的相关性分析结果确定了计算理论频率时需要考虑的荷载。随后,建立了温度-弹性模量线性关系,并基于动态称重(weigh-in-motion,WIM)数据,提出一种车辆荷载估计方法,以在有限元模型中定量考虑运营荷载对结构频率的影响。同时,引入两阶段马尔科夫链蒙特卡洛(Markov chain Monte Carlo,MCMC)采样方法和响应面代理模型,以提高概率模型修正的计算速率。该方法在一座采集了两年监测数据的大跨径拱桥上得到了验证。结果表明,在考虑运营荷载、参数不确定性和建模误差后,实测频率基本处于预测频率的95%置信区间内。最后,基于实测响应和预测响应置信区间提出了一个结构状态指标,并利用该指标检测出该桥的路面铺装更换过程。
