李志林 宋忻洋

摘要：隨著社會的發(fā)展，橋梁的作用已經不能僅僅局限于方便交通運輸，將新時代的大數(shù)據(jù)在橋梁建筑中合理利用已經勢在必行。用大數(shù)據(jù)可以檢測建筑時的施工問題，完工后對橋梁的檢測，以便于及時發(fā)現(xiàn)問題解決故障。同時還能將大數(shù)據(jù)應用于對環(huán)境各項指標的監(jiān)測，以及不同地區(qū)的環(huán)境對橋梁的作用和對不同地區(qū)空氣濕度、空氣質量、風速等各項指標的連續(xù)監(jiān)測記錄。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)；橋梁建筑；指標監(jiān)測

1.引言

在新的社會背景下，我們追求更加高效、經濟、健康的發(fā)展方式，如何更加合理的利用有限的資源是我們一致的追求。因此，將大數(shù)據(jù)與橋梁建筑合理結合將是一個新的發(fā)展方向。這不僅節(jié)約資源還能將有限的空間最大程度的利用。將橋梁建設與各項環(huán)境指標的測量相結合是新時代橋梁建設方面的進步。同時也為橋梁的維護維修、安全檢測節(jié)省大量的人力物力。

2.現(xiàn)代橋梁建筑的現(xiàn)狀

近年來，信息和交通運輸業(yè)越來越成為推動地區(qū)發(fā)展和國民經濟增長主要因素，各城市都增加基礎設施建設，建橋鋪路，橋梁建設得到了蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的橋梁結構體系分為梁式，拱式，鋼構橋，斜拉橋和懸索橋，而這些橋路的主要作用仍然是交通運輸，建設技術的進步并沒有使橋梁的主要功用向多樣化，時代化的方向發(fā)展。50年來，新中國的橋梁建設取得了突飛猛進的發(fā)展，公路鐵路兩用橋向著大跨度、重荷載、高時速方向發(fā)展。從大橋主跨度上看，武漢長江大橋的主跨度為128米，而武漢天興洲長江大橋的主跨度達到504米，比2000年修建的世界最大公鐵兩用橋丹麥厄勒海峽大橋主跨還長14米。從荷載和時速上看，武漢天興洲長江大橋荷載達到了2萬噸，而南京大勝關長江大橋設計時速達到了300公里，成為當時世界上設計運行速度最高的鐵路橋梁。公路橋梁也朝著美觀、大跨、輕型的方向發(fā)展。從上世紀90年代初期開始，我國的橋梁建設者就積極開展建橋的研究和謀劃。大跨、輕型、快速施工是21世紀的跨海橋梁的發(fā)展方向。2005年建成的東海大橋是我國第一座真正意義上的跨海大橋，全長32.5公里，當時是全世界30多座跨海大橋中的第一座；而貫通的杭州灣跨海大橋全長36公里，又改寫了世界之最。青?？缃髽颉B門跨海大橋亦是中外聞名。作為超級工程的珠港澳大橋是世界最長的跨海大橋，膠州灣跨海大橋是我國自主設計施工建造的特大跨海大橋，杭州灣跨海大橋壯麗雄奇，湖南矮寨懸索橋創(chuàng)造了四項世界第一，北盤江大橋是世界最高的大橋。這些大橋的設計不僅更加實用也逐漸結合美學，更加方便美觀。

3大數(shù)據(jù)在橋梁建筑中的應用

大數(shù)據(jù)系統(tǒng)是基于現(xiàn)代網(wǎng)絡技術、實時監(jiān)控技術，實現(xiàn)橋梁全壽命周期的信息實時、在線、全天候的管理與分析，并實施對橋梁性能動態(tài)分析與控制的集成系統(tǒng)。大數(shù)據(jù)集成的系統(tǒng)涉及工程質量、進度、施工工程、安全檢測、工程地質、設計資料等涉及各方單位，同時涵蓋計算機技術、管理科學技術、信息技術等，借助軟硬件實現(xiàn)信息的海量管理。橋梁的建設實施框架由橋梁信息實時主動感知模塊、聯(lián)通化實時自動傳輸模塊、智能化實時分析模塊和智能化實時管理決策系統(tǒng)構成。同時將其他科研單位需要的數(shù)據(jù)進行聯(lián)網(wǎng)傳輸或者對有特殊需求的數(shù)據(jù)系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中的相關系統(tǒng)結合使用，做到數(shù)據(jù)用途的多樣化擴大應用范圍。

首先在橋梁建筑過程中可以對橋梁建筑的質量進行監(jiān)督，保證整個施工過程始終處于受監(jiān)控的狀態(tài)確保施工質量，對工程質量、安全檢測、施工進度等信息進行集成的數(shù)字化管理，構建起綜合數(shù)字信息平臺，實現(xiàn)對工程建設質量控制的快速反應，實現(xiàn)工程建設的創(chuàng)新化管理。將完善的數(shù)據(jù)系統(tǒng)依附于橋梁上，施工完成后利用數(shù)據(jù)系統(tǒng)對過往的車輛進行監(jiān)測記錄，記錄每天的車流量，同時對橋梁的損耗程度進行記錄，完成收集數(shù)據(jù)為檢測橋梁的工作提供便利，檢測橋梁每天的狀況進行數(shù)據(jù)收集，可以讓工程師對各種材料組合使用其性能變化情況有更深的了解。還能將記錄的數(shù)據(jù)用于交通部門的安全檢測，對違規(guī)車輛的追蹤和查找，這些將對我們的基礎設施建設管理和國家交通車輛安全管理有及其重要的作用。其次，將完善的數(shù)據(jù)系統(tǒng)依附于我國不同地區(qū)的橋梁上，系統(tǒng)會自動完成各地環(huán)境對橋梁施工的影響，通過對比能快速查找各項環(huán)境因素對鋼筋混凝土結構的影響，系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)的動態(tài)記錄完善數(shù)據(jù)庫，為以后的施工建設奠定基礎?，F(xiàn)在國家注重對偏遠山區(qū)，高原地區(qū)等地的建設，而橋梁的建設更是首當其沖，因此將大數(shù)據(jù)系統(tǒng)依附于橋梁建筑上會更方便數(shù)據(jù)的采集，這些數(shù)據(jù)的應用范圍很廣泛，會對國家的科研工作提供很大的便利，這也可以為尋找更加適用的鋼筋混凝土結構邁出一步，尤其是針對不同的地區(qū)，不同的氣候環(huán)境采用不同的結構和材料搭配以適應不同的要求。最后是對氣候和環(huán)境連續(xù)不斷地動態(tài)記錄，特別是對某些極端的環(huán)境下的各項指標的記錄。在大多數(shù)地區(qū)將特殊的數(shù)據(jù)系統(tǒng)依附于橋梁上可以減少建設專用的設施成本，同時可以確保這些專用設備的安全，在一定的高度記錄數(shù)據(jù)能夠減少人為因素的影響。在極端的地區(qū)環(huán)境中，建設溝通兩座高山的跨溝溝壑大橋，這些系統(tǒng)將自動記錄任何相關的數(shù)據(jù)和極端環(huán)境中特殊的天氣對這橋梁構架的影響，以及由此帶來的空氣質量、空氣濕度、各種氣候的變化?；蛘呤菍Σ煌貐^(qū)進行針對性的監(jiān)測記錄，精確計算出相關因素時時刻刻的變化和數(shù)據(jù)，為合理高效利用相關的因素提供數(shù)據(jù)支撐。

大數(shù)據(jù)在橋梁建筑中的應用實現(xiàn)了橋梁信息主動感知采集和更新、聯(lián)通化實時自主傳輸、智能化實時重構分析、智能化實時管理決策、實現(xiàn)集成可視化、實現(xiàn)橋梁與生態(tài)環(huán)境的融合等。同時大數(shù)據(jù)在橋梁建設中的應用還有廣闊的發(fā)展空間，將信息技術與空間虛擬技術相結合，橋梁信息的精準感知技術，依據(jù)信息屬性進行優(yōu)化補充和整合，彌補采集點相對獨立和內容單一的局限；大數(shù)據(jù)快速傳輸與儲存技術的研究與應用；進行虛實調控模型的仿真模擬；智慧迅速決策與反饋技術的研究，創(chuàng)新新型橋梁工程建設的管理模式。