[發明專利]公路數字系統及基于公路數字系統的路面信息分析方法

在審

• 申請號: 202211546103.9
• 申請日: 2022-12-05
• 公開（公告）號: CN115795616A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 元宇;史國剛;孟祥蔭;焦東;陳爾范;毛峰;劉震豪;劉宇輝;余鵬飛;王云軒;花逸揚;劉瑞
• 申請（專利權）人: 華設設計集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 徐新艷

1.公路數字系統，其特征在于，所述系統包括：

信息錄入模塊、信息存儲模塊、路面信息分析模塊、道路安全監測模塊、信息管理及展示模塊、信息傳輸模塊；

信息錄入模塊用于收錄新BIM模型的關鍵信息以及舊BIM模型的關鍵信息；

信息存儲模塊用于基于類別將關鍵信息進行數字化分類儲存、管理；

路面信息分析模塊用于利用力學響應快速分析算法，對實體橋梁進行計算，得到路面病害分析結果；

道路安全監測模塊用于分析構件的安全狀態；

信息管理及展示模塊用于基于模型，通過設置的多個隱藏層，多維度展示公路信息；

信息傳輸模塊用于將系統信息與第三方平臺進行信息交互。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，路面信息分析模塊具體用于：

(1)、將中邊梁作為起始位置獲取影響面及橫向分布系數；

(2)、獲取作用力在其他任意位置時橫向分布系數；

(3)、循環計算各作用力位置處的各梁效應：

其中，各作用力位置處的各梁效應包括：

(3a)、確定作用力位置；

(3b)、根據作用力的縱向位置，使用支點截面橫向分布系數；

(3c)、確定各截面內力；

S_ij＝(1+μ)·m·y_i·P_k

式中，S_ij表示第i號梁第j個截面的彎矩或剪力，對應為截面內力，1+μ表示汽車荷載沖擊系數，m表示作用力作用的梁支點的橫向分布系數，y_i表示第i號梁縱向影響線系數；

(3d)、確定各截面上下緣正應力

σ_{ij_TOP}＝S_ij·W_{ij_TOP}

σ_{ij_BOT}＝S_ij·W_{ij_BOT}

式中：σ_{ij_TOP}、σ_{ij_BOT}分別表示第i號梁j截面上緣正應力、下緣正應力，W_{ij_TOP}、W_{ij_BOT}分別表示第i號梁j截面上緣抗彎系數、下緣抗彎系數；

(4)、對結構力學BIM模型進行修正，修正方法為：

計算實際情況和理論工況下的應力或位移的比值，計算公式為：

η₁＝σ_實測/σ_理論

η₂＝Δ_實測/Δ_理論

取二者最大值為修正值。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，新BIM模型的關鍵信息以及舊BIM模型的關鍵信息包括道路構件以及橋梁構件；

道路構件以及橋梁構件的關鍵信息分別對應包括設計階段信息、施工階段信息、公路養護階段信息以及公路運營階段信息；

設計階段信息包括標識信息、位置信息、尺寸信息、材料特征、技術標準、工程數量、輔助信息、技術指標；

施工階段信息包括人員信息、機械信息、材料信息、進度信息、安全信息、成本信息、文檔信息、質量信息；

公路養護階段信息包括日常巡查信息、經常性檢查信息、定期檢查信息、特殊檢查信息、結構安全監測設備信息、結構病害的信息、路況評定信息；

公路運營階段信息包括身份信息、定位信息、技術信息、主體信息以及力學分析所需的力學屬性信息表。