[PPT]橋梁BMS管理系統(tǒng)詳細(xì)解析講義（44頁）_ppt

1、推進(jìn)橋梁管理系統(tǒng)發(fā)展 提高橋梁管養(yǎng)水平引 言橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展 研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題UBMS簡介 小 結(jié) 提要至2007年底我國共有公路橋梁57萬座，里程共計(jì)2.32萬公里 ，城市橋梁建設(shè)規(guī)模也不落后引 言改革開放以后，平均每年新建橋梁1.5萬座我國橋梁建設(shè)在以史無前例的速度發(fā)展 橋梁質(zhì)量事故頻繁，安全事故時有發(fā)生橋梁施工或運(yùn)營中頻發(fā)的事故時間施工階段招寶山大橋(斜拉)成橋初期北京順義懸索橋(懸索)運(yùn)營階段重慶綦江彩虹橋(拱橋)原因設(shè)計(jì)、施工的先天缺陷超載、交通量劇增老橋,設(shè)計(jì)荷載等級偏低管理養(yǎng)護(hù)不到位引 言因此，我國橋梁使用階段的安全不容樂觀以上海市橋梁為例：狀態(tài)良好的只占28.5%，一般損

2、壞的占63.7%，嚴(yán)重?fù)p壞的占4.1%，還有3.7%已經(jīng)成為危橋，需要關(guān)閉交通注意力主要還集中在設(shè)計(jì)和施工階段運(yùn)用橋梁管理系統(tǒng)是解決管養(yǎng)問題的科學(xué)方法目前城市管理模式落后，管理手段單一 最終矛盾集中到了橋梁養(yǎng)護(hù)管理階段引 言橋梁管理已成為必須關(guān)注的問題橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展什么是橋梁管理系統(tǒng)?橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展橋梁管理系統(tǒng)（Bridge Management System ）簡稱BMS是集成的用于橋梁管養(yǎng)的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)；是橋梁的保健院和保健投資顧問，有橋梁的身份證、檔案和病歷卡它涉及橋梁工程、系統(tǒng)工程、管理工程、統(tǒng)計(jì)分析、 計(jì)算機(jī)工程等學(xué)科，是跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的。BMS的概念最早出現(xiàn)在美國，如19

3、68年美國的國家橋梁檔案數(shù)據(jù)庫（NBI）綜合性的BMS出現(xiàn)于80年代，具有代表性的有：丹麥的DANBRO系統(tǒng)、美國的PONTIS系統(tǒng)和BRIDGIT系統(tǒng)橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展監(jiān)測數(shù)據(jù)退化模型維護(hù)優(yōu)化成本數(shù)據(jù)成本模型規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)仿真分析財(cái)政預(yù)算決策優(yōu)化方案實(shí)施PONTIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖 以PONTIS系統(tǒng)為例，BMS具有包括：橋梁數(shù)據(jù)存儲查詢、健康狀態(tài)評估、退化趨勢預(yù)測、費(fèi)用效益分析以及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化決策等功能 橋梁管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)級系統(tǒng)，針對橋梁群體常規(guī)檢測為主適用于城市和公路橋梁管理橋梁健康監(jiān)測系統(tǒng)（經(jīng)濟(jì)性與使用壽命問題）項(xiàng)目級系統(tǒng)，針對單一橋梁實(shí)時監(jiān)測為主，監(jiān)測儀器軟件系統(tǒng)一般用于單座大型橋梁橋梁健康監(jiān)測系

4、統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)包含于橋梁管理系統(tǒng) 中橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展BMS與健康監(jiān)測系統(tǒng)是什么關(guān)系？現(xiàn)代的橋梁管理系統(tǒng)可包含施工監(jiān)控和健康監(jiān)測等子系統(tǒng)傳統(tǒng)的橋梁管理系統(tǒng)服務(wù)的對象是中小橋梁橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展竣工后職能轉(zhuǎn)變橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展國內(nèi)橋梁管理系統(tǒng)的開發(fā)始于80年代 上海公路管理處研發(fā)了城市橋梁管理系統(tǒng) 交通部開發(fā)的中國公路橋梁管理系統(tǒng)（簡稱CBMS） 功能不一，系統(tǒng)技術(shù)水平參差不齊橋梁管理系統(tǒng)的發(fā)展對于橋梁退化分析以及生命周期的研究較少橋梁維修費(fèi)用分析沒有用于養(yǎng)護(hù)決策中 基本上依據(jù)規(guī)范評估，橋梁評估方法單一沒有形成一個范圍廣、數(shù)據(jù)共享的網(wǎng)絡(luò)型管理系統(tǒng) 缺少基于不同檢測手段的評估 很多橋梁管理系統(tǒng)開

5、發(fā)以后往往不能長時間有效運(yùn)行，存在兩個問題： 1）開發(fā)者和管理單位脫節(jié) 2）管理單位和養(yǎng)護(hù)單位脫節(jié)1.研發(fā)方與用戶的配合，是研發(fā)BMS的基礎(chǔ)研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題關(guān)鍵是解決好開發(fā)單位、管理單位、 養(yǎng)護(hù)單位的關(guān)系管理系統(tǒng)開發(fā)單位管理單位養(yǎng)護(hù)單位研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題在開發(fā)過程中，管理和養(yǎng)護(hù)單位要積極參與，要將現(xiàn)實(shí)工作中的需求反應(yīng)給系統(tǒng)開發(fā)單位形成一份達(dá)成共識的需求分析報(bào)告包括：系統(tǒng)的功能定位調(diào)查表格的樣式數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)及字段輸出表格的樣式養(yǎng)護(hù)決策如何提交、實(shí)施研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題在試用過程中，研發(fā)單位要進(jìn)行詳細(xì)的指導(dǎo)，使管理養(yǎng)護(hù)單位理解系統(tǒng)的本質(zhì)在使用過程中管理養(yǎng)護(hù)單位也要將應(yīng)用中的不足提交給研發(fā)單位各

6、方努力，使系統(tǒng)長期運(yùn)行，為系統(tǒng)積累大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題我們有常規(guī)評估方法 采用綜合評估公式對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合評價(jià) 基于局部損傷度和總體損傷度的橋梁損傷等級綜合評判 基于層次分析法的橋梁綜合評估 采用變權(quán)綜合法的橋梁綜合評估以橋梁狀態(tài)評估為例研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題2、應(yīng)用新理論、 新技術(shù)是做好BMS的關(guān)鍵模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法基于結(jié)構(gòu)可靠度理論的方法 目前可靠度理論在橋梁技術(shù)狀態(tài)評估中的應(yīng)用尚處于初級階段，重點(diǎn)放在橋梁承載能力評估方面，對于構(gòu)件的失效評估能較好實(shí)現(xiàn)，但對于整體結(jié)構(gòu)的失效評估尚不成熟，對于結(jié)構(gòu)失效模式的確定也還有待進(jìn)一步研究。采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和模糊邏輯的推理機(jī)制, 將神經(jīng)網(wǎng)

7、絡(luò)和模糊系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合在一起，模糊技術(shù)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合可以有效地發(fā)揮各自的優(yōu)勢并且彌補(bǔ)各自的不足。 模糊綜合評估借助模糊數(shù)學(xué)的一些概念, 對實(shí)際問題進(jìn)行綜合評估的方法。 以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ), 應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理, 將一些邊界不清、不易定量的因素定量化進(jìn)行評估的方法。 研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題也可以用一些新的評估方法 研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題 以檢測為例：現(xiàn)有損傷采集手段主要為目測，波動大，引進(jìn)一些檢測工具，2、應(yīng)用新理論、 新技術(shù)是做好BMS的關(guān)鍵目視檢查超聲波探傷聲波檢測法聲發(fā)射(AE)檢測開裂活動射線照相技術(shù)放射測定技術(shù)線外線熱檢測技術(shù)雷達(dá)檢測技術(shù)構(gòu)件缺損的檢驗(yàn)3.預(yù)留系統(tǒng)功能擴(kuò)充接口，是保

8、持BMS先進(jìn)性的保證 研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題現(xiàn)有的管理系統(tǒng)往往是為局部地區(qū)使用獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)是不共享的，是不對社會公開的現(xiàn)有的管理系統(tǒng)，往往沒有預(yù)留好軟件升級和硬件的接口新技術(shù)的發(fā)明、新理論的形成和新產(chǎn)品的出現(xiàn)和，可以大大提高BMS的管理能力沒有預(yù)留接口，系統(tǒng)就死了，否則就活，就可以保持BMS先進(jìn)性可以考慮預(yù)留以下接口： 集成的新的養(yǎng)護(hù)管理模式； 集成的新的橋梁檢測技術(shù) 集成的新的評估方法； 人工智能化的引入 ； 由單機(jī)版、C/S版向B/S轉(zhuǎn)換 ； 系統(tǒng)對社會開放接口，接受大眾提供數(shù)據(jù) 系統(tǒng)向更上級系統(tǒng)的集成 研發(fā)BMS的關(guān)鍵問題橋梁管理系統(tǒng)橋梁技術(shù)狀況評估橋梁技術(shù)狀況預(yù)測橋梁養(yǎng)護(hù)決策分析缺損狀

9、況承載能力功能適應(yīng)性退化分析養(yǎng)護(hù)維修對策項(xiàng)目費(fèi)用效益分析網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選規(guī)劃數(shù)據(jù)庫管理1.系統(tǒng)框圖UBMS簡介UBMS簡介橋梁地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺橋梁數(shù)據(jù)庫信息存取子系統(tǒng)橋梁檢測評估子系統(tǒng)橋梁安全預(yù)警子系統(tǒng)橋梁信息查詢報(bào)表輸出子系統(tǒng)重車過橋優(yōu)化系統(tǒng)橋梁養(yǎng)護(hù)決策系統(tǒng)2.主要功能及原理 UBMS簡介1）GIS平臺電子地圖操作方便顯示查找橋位及道路直接點(diǎn)擊橋梁查詢信息UBMS簡介2）橋梁數(shù)據(jù)庫信息存取子系統(tǒng)采用微軟開發(fā)的SQL Server 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理員、用戶等設(shè)置不同修改、查詢權(quán)限橋梁基本數(shù)據(jù)、橋梁歷史數(shù)據(jù)、橋梁評估數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的存儲、修改、查詢、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)庫定時備份，安全可靠UBMS簡介3）橋梁檢測

10、評估子系統(tǒng)橋梁評估是橋梁管理系統(tǒng)的核心內(nèi)容多種橋梁評估方法公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（JTJ 073-96）城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范（CJJ99-2003）橋梁狀態(tài)綜合評估方法結(jié)合橋梁儀器檢測結(jié)果評估方法推薦:規(guī)范評估方法+結(jié)合橋梁定期儀器檢測結(jié)果評估方法UBMS簡介UBMS簡介4）橋梁安全預(yù)警子系統(tǒng)橋梁安全管理是目前管理工作的重中之重根據(jù)用戶的管理模式建立安全管理機(jī)制根據(jù)實(shí)時橋梁評估數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警實(shí)行“一票否決”制優(yōu)先考慮危橋、安全隱患橋梁進(jìn)行維修UBMS簡介5）橋梁信息查詢報(bào)表輸出子系統(tǒng)橋梁信息查詢分析橋梁報(bào)表輸出55種各類報(bào)表選擇直接打印EXCEL文件表格定制UBMS簡介6）橋梁CAD圖庫子系統(tǒng)橋梁CA

11、D圖形、一般圖形格式的存儲、查詢UBMS簡介同濟(jì)大學(xué)相對較早開展了橋梁管理系統(tǒng)研發(fā)，系統(tǒng)進(jìn)入第三代（含決策功能）的研發(fā)平臺，迄今先后完成了多項(xiàng)系統(tǒng)研發(fā)常州市城市橋梁管理系統(tǒng)開發(fā)較早、不斷更新城市橋梁評估規(guī)范方法其它方法杭州市城市橋梁管理系統(tǒng)6個城區(qū)遠(yuǎn)程分系統(tǒng)首都機(jī)場高速公路橋梁管理系統(tǒng)集成高速公路路面信息系統(tǒng)上海市中小橋梁安全性能動態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)招寶山大橋動態(tài)監(jiān)測與分析系統(tǒng)遠(yuǎn)程檢測儀器搜集數(shù)據(jù)蘇州市城市橋梁管理系統(tǒng)（進(jìn)行中）3.系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)通過國家認(rèn)證軟件檢測機(jī)構(gòu)檢測系統(tǒng)多次通過各級、各省市專家鑒定獲多次科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎系統(tǒng)由用戶進(jìn)行定制系統(tǒng)功能模塊使用網(wǎng)絡(luò)環(huán)境系統(tǒng)集成橋梁項(xiàng)目級子系統(tǒng)UBMS簡介小 結(jié) 橋梁建設(shè)速度驚人，橋梁狀態(tài)堪憂橋梁數(shù)量激增，種類增多，管理養(yǎng)護(hù)任務(wù)繁重政府支持，科研努力，管理重視推進(jìn)橋梁管理系統(tǒng)發(fā)展，提高橋梁管理養(yǎng)護(hù)水平謝謝！寧波招寶山大橋 1998年9月懸臂澆筑到23號塊時第16號塊壓潰 （設(shè)計(jì)、施工的原因）北京順義懸索橋 位于北京順義城北潮白河支流減河上的懸索橋，是連接兩岸的人行景觀橋。 橋長120米，寬5米，橋面坡2.56%，半坡長70.4米，中間拱高1.488米。 2006年12于竣工荷載試驗(yàn)中垮塌（設(shè)計(jì)、施工的原因）四孔石拱橋橋長328米，寬1