【摘要】：裂縫作為橋梁混凝土構(gòu)件的常見病害,一直是土木工程領(lǐng)域的重點(diǎn)關(guān)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(nèi)容。然而裂縫檢驗(yàn)工作往往包含大量繁復(fù)的工程數(shù)據(jù),如何對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速比對(duì)分析和有效管理以得到高效精確的檢測(cè)結(jié)果是工程領(lǐng)域亟待解決的問題。而BIM技術(shù)強(qiáng)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(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的梳理,篩選了可能對(duì)構(gòu)件開裂造成影響的指標(biāo)和可能對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響的裂縫指標(biāo)。然后對(duì)不同的混凝土構(gòu)件上可能出現(xiàn)的裂縫的位置、種類、原因等信息以及裂縫檢測(cè)中需要重點(diǎn)控制的指標(biāo)進(jìn)行了細(xì)致的歸類,并記錄于將要構(gòu)建的BIM本體(Ontology)當(dāng)中。搭建以裂縫分析為研究領(lǐng)域的本體,首先對(duì)橋梁的構(gòu)件、裂縫及危害進(jìn)行類(Class)的劃分。隨后建立適當(dāng)?shù)膶?duì)象性質(zhì)(Object Property)以描述類之間的關(guān)系,結(jié)合篩選出的裂縫及構(gòu)件的屬性建立用于描述實(shí)例(Individual)的數(shù)據(jù)性質(zhì)(Data Property)。為了方便存儲(chǔ)在本體內(nèi)信息的查詢、提取、推導(dǎo),本文使用SWRL語言為本體編制了一些規(guī)則(Rules),使其可根據(jù)規(guī)則對(duì)本體存儲(chǔ)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索,并依據(jù)本體中存儲(chǔ)的知識(shí)(Knowledge)進(jìn)行合理的推理(Reasoning)和預(yù)判。在裂縫分析本體建成之后,本文以實(shí)際實(shí)驗(yàn)為案例,詳細(xì)地展示了裂縫數(shù)據(jù)采集的手段,利用裂縫分析本體有效管理裂縫及構(gòu)件的相關(guān)知識(shí),以及對(duì)本體存儲(chǔ)的知識(shí)進(jìn)一步推理的完整過程。本文首次將BIM本體技術(shù)應(yīng)用于橋梁混凝土構(gòu)件的裂縫相關(guān)知識(shí)和信息的管理當(dāng)中。通過構(gòu)建高效的知識(shí)管理本體,顯著提升了裂縫相關(guān)信息的處理效率和信息的復(fù)用率,對(duì)于減少裂縫檢測(cè)領(lǐng)域的重復(fù)工作、提升工作效率具有重大意義。同時(shí)還可對(duì)存儲(chǔ)于本體中的裂縫知識(shí)進(jìn)行推理,以實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)管理的邏輯推導(dǎo),從而對(duì)產(chǎn)生的裂縫構(gòu)件提出處理措施和對(duì)可能產(chǎn)生的裂縫做出預(yù)判。本文是土木領(lǐng)域信息管理數(shù)字化的一次初步嘗試,為日后土木工程領(lǐng)域基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算的全面信息化、自動(dòng)化打下基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U445.71
【圖文】：

(2)性質(zhì)（Property）：是指兩個(gè)實(shí)例之間的二元交互關(guān)系。這些關(guān)系既可以是單向的，也可以是可傳遞的或雙向的。(3)類（Class）： 個(gè)在本體中具有相似特性和層級(jí)的實(shí)例的合集。定義每個(gè)類的成員的規(guī)則往往需要使用數(shù)學(xué)方法等方式進(jìn)行正式的描述。表 2.3 展示了 Gruber 和 Horridge 的不同的本體構(gòu)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(shí)也更加簡(jiǎn)潔明了。事實(shí)上，在絕大多數(shù)本體構(gòu)建的時(shí)候，均采用類，性質(zhì)以及個(gè)體三大類元素的劃分基于 RDF 三元組的實(shí)例，性質(zhì)以及類之間的關(guān)系的圖形描述圖如圖 2-2 所示：表 2.3 本體構(gòu)成元素的分類Gruber 的方法 描述 Horridge 的方法術(shù)語個(gè)在特定的領(lǐng)域中具有清晰定義的詞語或表述。 實(shí)例定義 個(gè)描述某個(gè)物體的 些特征的陳述。屬性 個(gè)事物內(nèi)在的特征。 性質(zhì)類 個(gè)由具有相似性質(zhì)的個(gè)體所組成的群體。類類層級(jí) 不同的類之間形成的關(guān)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(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)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(diǎn)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(huì)進(jìn) 步擴(kuò)大，同時(shí)新的裂縫還會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生，由原裂縫向兩邊擴(kuò)展。剪切裂縫是由剪應(yīng)力造成的裂縫， 般多位于支點(diǎn)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(huì)不斷地在構(gòu)件的受壓區(qū)發(fā)展，并產(chǎn)生許多分叉。如不及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或干預(yù)，最終裂縫可能貫通整個(gè)構(gòu)件，造成較為嚴(yán)重的后果，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。因此在實(shí)踐中， 旦在構(gòu)件上發(fā)現(xiàn)剪切裂縫，必須引起高度重視，即使進(jìn)行相應(yīng)的加固，修復(fù)和補(bǔ)強(qiáng)措施。扭曲裂縫主要是由于構(gòu)件在受到彎矩的作用時(shí)同時(shí)受到扭矩的作用而產(chǎn)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。混凝土開裂后極易發(fā)生混凝土剝落并貫通整個(gè)構(gòu)件。之后混凝土退出工作，全部力矩由內(nèi)部

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2720851