【摘要】：裂縫作為橋梁混凝土構件的常見病害,一直是土木工程領域的重點關注問題。收集、整理、分析裂縫的類型、成因和主要特性是裂縫研究工作的主要內容。然而裂縫檢驗工作往往包含大量繁復的工程數據,如何對這些數據進行快速比對分析和有效管理以得到高效精確的檢測結果是工程領域亟待解決的問題。而BIM技術強大的信息管理能力為這一問題的解決提供了新的思路。本文首先通過對相關文獻的梳理,篩選了可能對構件開裂造成影響的指標和可能對結構穩(wěn)定性造成影響的裂縫指標。然后對不同的混凝土構件上可能出現的裂縫的位置、種類、原因等信息以及裂縫檢測中需要重點控制的指標進行了細致的歸類,并記錄于將要構建的BIM本體(Ontology)當中。搭建以裂縫分析為研究領域的本體,首先對橋梁的構件、裂縫及危害進行類(Class)的劃分。隨后建立適當的對象性質(Object Property)以描述類之間的關系,結合篩選出的裂縫及構件的屬性建立用于描述實例(Individual)的數據性質(Data Property)。為了方便存儲在本體內信息的查詢、提取、推導,本文使用SWRL語言為本體編制了一些規(guī)則(Rules),使其可根據規(guī)則對本體存儲的信息和數據進行檢索,并依據本體中存儲的知識(Knowledge)進行合理的推理(Reasoning)和預判。在裂縫分析本體建成之后,本文以實際實驗為案例,詳細地展示了裂縫數據采集的手段,利用裂縫分析本體有效管理裂縫及構件的相關知識,以及對本體存儲的知識進一步推理的完整過程。本文首次將BIM本體技術應用于橋梁混凝土構件的裂縫相關知識和信息的管理當中。通過構建高效的知識管理本體,顯著提升了裂縫相關信息的處理效率和信息的復用率,對于減少裂縫檢測領域的重復工作、提升工作效率具有重大意義。同時還可對存儲于本體中的裂縫知識進行推理,以實現基于知識管理的邏輯推導,從而對產生的裂縫構件提出處理措施和對可能產生的裂縫做出預判。本文是土木領域信息管理數字化的一次初步嘗試,為日后土木工程領域基于大數據和云計算的全面信息化、自動化打下基礎。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U445.71
【圖文】：

(2)性質（Property）：是指兩個實例之間的二元交互關系。這些關系既可以是單向的，也可以是可傳遞的或雙向的。(3)類（Class）： 個在本體中具有相似特性和層級的實例的合集。定義每個類的成員的規(guī)則往往需要使用數學方法等方式進行正式的描述。表 2.3 展示了 Gruber 和 Horridge 的不同的本體構成元素的分類的比較：可以看出，Horridge 的分類方法不僅能說明問題，同時也更加簡潔明了。事實上，在絕大多數本體構建的時候，均采用類，性質以及個體三大類元素的劃分基于 RDF 三元組的實例，性質以及類之間的關系的圖形描述圖如圖 2-2 所示：表 2.3 本體構成元素的分類Gruber 的方法 描述 Horridge 的方法術語個在特定的領域中具有清晰定義的詞語或表述。 實例定義 個描述某個物體的 些特征的陳述。屬性 個事物內在的特征。 性質類 個由具有相似性質的個體所組成的群體。類類層級 不同的類之間形成的關系。

圖 2-3 典型的彎曲裂縫及剪切裂縫彎曲裂縫多發(fā)生于橋梁結構結構彎矩較大的位置，多首發(fā)于彎矩最大的截面的受拉區(qū)。故而這 類裂縫多集中在梁的跨中位置的底板，以及支點位置的頂板上。第 種情況中，裂縫的形狀上窄下寬。在第二種情況，裂縫下窄上寬。若開裂后彎矩繼續(xù)增大，則不僅已開裂的裂縫會進 步擴大，同時新的裂縫還會繼續(xù)產生，由原裂縫向兩邊擴展。剪切裂縫是由剪應力造成的裂縫， 般多位于支點附近且多沿斜向 25°至 45°方向開裂。隨著荷載的不斷增大，裂縫會不斷地在構件的受壓區(qū)發(fā)展，并產生許多分叉。如不及時進行修復或干預，最終裂縫可能貫通整個構件，造成較為嚴重的后果，甚至導致結構失穩(wěn)。因此在實踐中， 旦在構件上發(fā)現剪切裂縫，必須引起高度重視，即使進行相應的加固，修復和補強措施。扭曲裂縫主要是由于構件在受到彎矩的作用時同時受到扭矩的作用而產生的裂縫。這類裂縫 般沿 45°方向發(fā)展，并且在開裂后形成多條裂縫�；炷灵_裂后極易發(fā)生混凝土剝落并貫通整個構件。之后混凝土退出工作，全部力矩由內部

【參考文獻】

相關期刊論文 前7條

1 王海淵;黃智生;黃佳進;鐘寧;;本體技術在建筑信息模型系統(tǒng)中的應用[J];工業(yè)建筑;2015年06期

2 李紅學;郭紅領;高巖;劉文平;韋笑美;;基于BIM的橋梁工程設計與施工優(yōu)化研究[J];工程管理學報;2012年06期

3 陳布偉;李冠宇;張俊;李佳燕;;基于語義網規(guī)則語言的推理機制框架設計[J];計算機工程與設計;2010年04期

4 彭勃;;領域本體構建方法研究[J];電腦知識與技術;2009年10期

5 姚靠華;劉長船;;知識管理中的本體論[J];中國管理信息化;2006年09期

6 徐國虎;許芳;;本體構建工具的分析與比較[J];圖書情報工作;2006年01期

7 王萍,柯在田;公路預應力混凝土橋梁裂縫分析[J];公路;2005年06期

相關碩士學位論文 前2條

1 劉軼;應用本體技術建立BIM內容庫知識模型的方法研究[D];天津大學;2014年

2 錢凌;一個基于本體和規(guī)則推理的查詢系統(tǒng)的設計與實現[D];東南大學;2006年

本文編號：2720851