融合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)檢測(cè)的在役橋梁狀態(tài)評(píng)定研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)是土木工程領(lǐng)域一項(xiàng)新興的橋梁管養(yǎng)技術(shù)以及目前比較重要的研究方向，但規(guī)范化仍有所不足;傳統(tǒng)的橋梁檢測(cè)在目前的橋梁管養(yǎng)中的地位至關(guān)重要，其在行業(yè)內(nèi)已形成一套規(guī)范化的流程與標(biāo)準(zhǔn)，而橋梁檢測(cè)雖已完善并規(guī)范化但是其中仍有點(diǎn)些許不足之處。論文針對(duì)橋梁健康監(jiān)測(cè)、養(yǎng)護(hù)定檢與荷載試驗(yàn)對(duì)橋梁安全保障方面缺乏互補(bǔ)、協(xié)同的問題，利用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、整體性，結(jié)合橋梁檢測(cè)技術(shù)的成熟以及規(guī)范化的優(yōu)點(diǎn)，以梁式橋?yàn)檠芯繉?duì)象，研究了融合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)檢測(cè)

2、的在役橋梁狀態(tài)評(píng)定方法。主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)在對(duì)比分析《公路橋梁荷載試驗(yàn)規(guī)程》(JTG/TJ21-01-2015)和《公路橋梁結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》(JT/T1037-2016)的基礎(chǔ)上，提出了利用監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行荷載試驗(yàn)及承載力評(píng)定的方法，并利用荷載試驗(yàn)的方式對(duì)橋梁的日常狀況進(jìn)行校驗(yàn)系數(shù)的評(píng)價(jià)提供一種可行性的參考。
　　(2)提出了基于人工檢測(cè)的橋梁有限元模型修正。主要通過參數(shù)型修正方法進(jìn)行修正。利用結(jié)構(gòu)獲得激勵(lì)

3、的響應(yīng)信息確定所修正的模型的目標(biāo)函數(shù)，通過對(duì)各個(gè)響應(yīng)信息進(jìn)行層次分析其所在目標(biāo)函數(shù)中的權(quán)重，來確立完整的目標(biāo)函數(shù)，再劃分所要修正的參數(shù)區(qū)間，將其代入模型中進(jìn)行迭代，使得目標(biāo)函數(shù)達(dá)到最小值的參數(shù)便為修正后的參數(shù)。從而使模型更加接近真實(shí)狀況。通過荷載試驗(yàn)所獲取的橋梁動(dòng)靜響應(yīng)信息，利用人工檢測(cè)發(fā)現(xiàn)橋梁的材料參數(shù)以及幾何參數(shù)和邊界條件的變化。在修正后的有限元模型基礎(chǔ)上，基于《公路橋梁承載能力檢測(cè)評(píng)定規(guī)程》(JTG/TJ21-2001)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行

4、重分析，從而判斷橋梁的整體狀況。
　　(3)提出了融合運(yùn)營期橋梁健康監(jiān)測(cè)與養(yǎng)護(hù)檢測(cè)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)整體評(píng)價(jià)技術(shù)。利用健康監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及養(yǎng)護(hù)檢測(cè)所獲取信息利用評(píng)估手段對(duì)橋梁進(jìn)行一個(gè)整體的評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)方法包括了:結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范和《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/TH21-2011)中直接評(píng)為第五類橋梁的預(yù)警值設(shè)定;在地震、船撞等其他極端情況下的橋梁實(shí)時(shí)信息分析的專項(xiàng)評(píng)估;利用運(yùn)營荷載校驗(yàn)系數(shù)以及橋梁整體內(nèi)力狀態(tài)和結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行

5、的安全一級(jí)評(píng)估以及基于數(shù)據(jù)分析、安全一級(jí)評(píng)估和專項(xiàng)檢查結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別和模型修正，然后基于修正有限元模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)重分析和極限承載力分析，并確定結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)等級(jí)結(jié)合靜動(dòng)力響應(yīng)信息的結(jié)構(gòu)有限元模型修正和重分析的二級(jí)評(píng)估。
　　(4)以寧夏吳忠黃河大橋?yàn)槔?，?duì)該橋的養(yǎng)護(hù)檢測(cè)信息以及健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信息進(jìn)行收集，包括人工定檢信息、橋梁承載能力評(píng)定信息以及荷載試驗(yàn)信息和橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的信息利用構(gòu)建出的橋梁運(yùn)營期的評(píng)估系統(tǒng)對(duì)該橋梁進(jìn)行整體性的評(píng)