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众所周知,BIM技术的优势是从全寿命周期来服务基础设施的设计、建设和运营,让数据和信息在各个阶段都能共享和使用。应用BIM不仅可以做设计模型,还可以做分析模型,模拟运营时的状态,更好地服务交通,交通基础设施的数据通过BIM平台可以完整传至运营期,这就像人体中的血液一样重要。
模拟运营找出最优设计
“BIM技术通过模拟运营状态,检验设计是否合理,进而进行优化。”凯斯·奔特利以大跨径桥梁为例解释说,大桥受力结构非常复杂,对运营安全的要求很高。有了BIM模型,工程师在大桥设计阶段就可以对桥梁受力情况进行模拟,再用模拟时出现的情况对桥梁设计进行检验,进而调整实现最优设计,而且这种模拟既可用在施工阶段也可用在运营阶段。
随着物联网和人工智能的发展,桥梁上会安装传感器来监测桥梁的安全状态,但问题也随之而来,如何确定这些传感器的工作状态、是否精准、周围环境对它们运行有什么影响?这时,应用BIM技术就可以建立分析模型,把传感器的功能、所处的环境和安装位置等都写入模型中,进而分析得出传感器的工作状态。
在我国西部地区,桥梁通常要跨越高深峡谷,峡谷中的风对桥梁安全是一大威胁。针对这种情况,BIM技术依然可以通过建立分析模型,在设计阶段模拟出大桥的抗风能力。此外,分析模型还能计算出重载货车通过桥梁时,会对桥梁产生多大的垂直位移。这些模拟数据都能帮助工程师设计出更安全、可靠的桥梁。
BIM技术可以通过分析模型,为公路、桥梁等基础设施制定科学的养护方案。大的病害通常是从小积累起来,如果能提前预知交通基础设施在车辆和环境作用下的变化,就能够未雨绸缪,提前养护,这就是在世界上一直提倡的预防性养护。但进行预防性养护,不能只靠工程师的经验,每条路、每座桥梁实际情况不同,其车辆荷载和周围环境也有差异,要精准算出预防性养护的时机,需要BIM技术的支撑。
通过BIM平台,能够把工程设计和建设信息交付给运营方,运营方再通过BIM建模技术,汇聚工程信息、交通量信息以及周边气候环境等信息,建立分析模型进行计算,得出工程在各个时间段需要的养护工艺,将小隐患消灭在萌芽中,避免大的病害。
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