虎门大桥异常抖动？看BIM技术如何运维桥梁安全

5月5日下午，广东虎门大桥发生异常晃动。从视频里可以看出，抖动幅度颇为明显，行车安全问题惹人担忧。

据广东省交通集团通报：专家组初步判断，虎门大桥悬索桥本次振动主要原因是，沿桥跨边护栏连续设置水马，改变了钢箱梁的气动外形，在特定风环境条件下，产生的桥梁涡振现象。

涡振，全称涡激振动，起因是风流过物体截面后，在物体背后产生周期性的漩涡脱落，由此产生对结构的周期性强迫力。

涡振是一种限幅振动，不能无限发散。而且，因为长跨度桥梁的固有频率往往较低，涡振通常也只会在风速不大的情况下发生。

此次虎门大桥的剧烈抖动，让很多人对虎门大桥行车安全感到担忧，桥梁的安全运维工作也由此受到迫切关注。

为什么桥梁运维如此重要？

桥梁工程的运营阶段在桥梁工程全生命周期里是耗时最长、信息量和管理的工作量最大的一个阶段，这一阶段的时间远远超出建设阶段的时间，同样的该阶段的成本大约占建设项目全寿命周期的55%～75%。因此有效控制和管理该阶段十分重要。

随着城市和社会经济的发展，桥梁工程的规模日益扩大，大型桥梁、特大型桥梁工程，其复杂的结构要求和多变的造型形式，使得传统的设计方法和施工手段体现出很多弊端。同时，大量已建桥梁工程由于“老龄化”和服役条件恶化导致病害问题突出，安全事故日益增多，据统计我国危桥总数已达9.4万座，占现有桥梁的1/9，且今后这一比例还会不断提高。

桥梁运维管理引入BIM技术

为保证桥梁运行安全，提高服务水平，有必要用BIM技术对其进行管理。通过建立BIM运维管理平台，满足桥梁日常运维管理的需求。

浏览整体模型

在浏览中能即时了解某个构件的情况，立即出现有关信息。利用模型和数据库建立有效联系，浏览时能与技术档案、图纸资料相连接，同时能在BIM模型内将监测点位所在具体位置显示出。

策划、维护检修与管理

对桥梁的基础信息、企业经验、使用手册和行业标准进行整合，制定周期强制性检测设施的实验，大修、中修和小修的计划及保养计划，内容包括设备设施名称、部件、时间和一些具体的要求。在将计划项目完成后，维修人员要在系统中录入修理、保养、试验、测试和检查的情况。

既有桥梁的管理与维修

维修人员依照计划，对桥梁中容易出现损坏的部件进行定期的更换与维修。假如桥梁设施需要进行故障报修，可以利用模型进行快速定位，将该桥梁设施的维修记录和有关技术资料调出来，作为维修参考，从而找到维修的最佳措施。维修完成后，要对维修信息进行采集和录入，在模型中记录桥梁构件、部件和设施的维修和更换结构，并统计与分析维修设施的数据。

检测结构运行的状态

借助BIM技术集成桥梁的设计理念、监测数据，同时借助3D模型即时输出数据信息，这些数据信息具有直观性和可视化的特点，维修与管理工作人员能随时分析和指导运行过程。以传感系统的监测数据为基础，将桥梁在正常运行时的设定阀值、状态特征提取出来，假如出现了异常情况，能依照监测数据变化定位异常设施，提供给运维管理工作人员有效的解决方法和预案分析。此外，数据信息变成模型信息，结合桥梁的三维模型和实时监测的数据，在三维模型内动态化展示监测结果。

在桥梁这类特殊性的工程中，BIM运维管理平台的建立保障了车流与人流来往的安全，良好的运维管理不仅促进了桥梁的运行，还延长了桥梁的使用寿命。

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