Page 161 - 公路桥梁养护与管理

第五章 桥梁结构健康监测系统

互映射。数字孪生是打造建筑基础设施数字化、网络化的关键性技术之一。BIM
作为现阶段建筑行业的发展趋势，其能够协同工作、传递反馈信息等优势正符合
数字孪生技术中虚拟映射的概念，所以运用 BIM 实现数字孪生建筑是必然趋势。

BIM 近年来在桥梁健康监测方面应用也得到了推广。基于 BIM 建模与健康监测
预警相融合的系统将数据可视化、桥梁健康监测、BIM 三维、巡检、维修各模块
相结合，实现桥梁运营管养一体化。欧盟的 Infra Vation 项目组开发了 See Bridge
桥梁管理平台，实现了从检测到模型再到状态评估的检测工作全过程的数据链打

通，实现各个工作环节的桥梁结构信息以通用文件数据形式的共用性，是利用实
测数据直接生成 BIM 模型的技术，并在此模型基础上实现对桥梁状态的详细评
估工作。我国近年来也开始聚焦桥梁管理系统的研究，LIU 提出新型“BIM ＋健
康监测”模式下桥梁健康监测系统架构，开发了基于 BIM 的桥梁健康监测系统，

能够实现桥梁安全运营的多用户协同管理及监测与养护一体化运维管理。与国外
相比，国内深度使用 BIM 的案例较少，国内 BIM 行业仍需要进行技术探索、发展。
现阶段数字孪生技术还处于初级阶段，推广及应用仍然存在大量阻力。但是随着
数字孪生技术发展，整个建筑业的数字化、在线化、智能化将为桥梁状态评估带

来新的可能。

三、桥梁状态评估的发展与挑战

随着结构健康监测技术的日益成熟，其已经在很多桥梁上得到了推广，但是

现有的监测设备精度、抗噪声能力及使用寿命还有待提升，结构健康监测系统费
用昂贵，优化传感器布置、发展应用少量传感器的桥梁损伤定位方法来降低成本，
将成为今后重要研究方向，高精度低功耗的传感技术是桥梁健康监测的挑战之一。
基于动力测试的损伤识别是目前普遍认为最有前景的损伤识别技术，可实时

监测桥梁健康情况，但是损伤识别的研究还存在很多问题需要进一步研究，难以
有效地应用在实际工程中；随着计算机视觉技术和图像采集设备的不断发展，基
于视觉监测的评估方法已逐渐在裂缝识别、变形监测、伸缩缝监测等桥梁检测任
务中进行应用并得到了验证。其非接触、高精度、省时省力等优点，对桥梁状态

评估的发展具有重要意义。
在海量的监测数据中，如何从长期积累的监测数据中提取有用的信息是目前
桥梁状态评估的难点，数据的不确定性对桥梁状态评估的影响不可忽视，粒计算

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