一种基于健康监测系统的桥梁技术状况评估方法

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1、100桥梁结构城市道桥与防洪2013年3月第3期一种基于健康监测系统的桥梁技术状况评估方法李建国，顾大鹏，赵亚娟(1．长春市市政工程设计研究院，吉林长春130033；2．北京工业大学，北京市100124：3．长春市市政建设监理有限责任公司，吉林长春，130000)摘要：采用《公路桥梁技术状况评定标准)(JTGfrH21—2011)中的分层法，分别对桥面系、上部结构、下部结构进行评估，同时结合健康监测系统数据分析处理结果，对桥梁整体技术状况进行评估，达到对某斜拉桥使用期间技术状况评定的目的。关键词：健康监测；技术状况；等级评定中图分类号：U446文献标识码：B文章编号：1009—7716(201

2、3)03—0100—041工程概况件分为主要部件和次要部件(见表1)。表1桥梁检查部件分类某斜拉桥建于2008年，上部构造为5跨30m+主要部件次要部件60m+120m+60m+30m预应力混凝土斜拉桥，大斜拉索‘墩篡塔、辅助其他部件为次要部件桥全长3001TI，主跨两侧采用墩、塔、梁固结体系，、边墩、基础、支座⋯⋯⋯⋯⋯主梁为预应力混凝土订型梁。辅助墩处采用抗震对于健康监测技术状况评定，则依据该斜拉桥滑动支座，连接墩处采用四氟板滑板支座，桥面系健康监测系统的监测内容选择评定项目(见表2)。为1．5in(防撞墩)+9．5m(行车道)+1．5m(防撞墩)。表2健康监测项目分类鉴于该桥位于北方重要

3、城市郊区，由于其跨径大、结构造型新颖、体系受力复杂，主管部门为其建立的健康监测系统，长期实时监测桥梁运行状况。2大桥总体技术状况等级评定2．3桥梁检查技术状况评估2．1评定方法2．3．1桥梁构件技术状况评估为了更加准确地对桥梁进行技术状况评定，本桥梁构件技术状况评分，按式(1)计算。文将桥梁健康监测的监测内容引入技术状况评估中，采用桥梁检查和健康监测相结合的方法对桥PMCI~=100一∑梁进行技术状况评估。评定指标如图1所示。BMCI~=100一∑(1)DMCI~=100一∑当=1时：Ul=D当≥2时：：—丝(100一∑)100xx／=其中j=x当DP~=IO0时：图1技术状况评定指标PMC~

4、=O2．2等级分类BMCL=O对于桥梁检查技术状况评定，结合《公路桥梁DMCI~=O技术状况评定标准}(JTGfrH21—2011)，将桥梁部式(1)中：PMCI~——上部结构第i类部件l构件的收稿日期：2012—10—31得分，值域为0～100分；作者简介：李建国(1974一)，男，吉林长春人，工程师，研究方——下部结构第i类部件l构件的向为桥梁既有性能评估。2013年3月第3期城市道桥与防洪桥梁结构101得分，值域为O～100分；2．3．3桥梁结构技术状况评估DMCII——桥面系第i类部件l构件的得桥梁上部结构、下部结构、桥面系的技术状况分，值域为0～100分；评分，按式(3)计算：——第

5、i类部件l构件出现扣分的指标mSPCI=PCCIixW的种类数；=1U、、’，——引入的变量；mi——部件类别，例如i表示上部承重构件、sBCl=BCC[ixWi(、3i=l支座、桥墩等；mj——第i类部件l构件的第j类检测指标；BDCI=DCCI~xWi=lD——第i类部件l构件的第i类检测指式(3)中：SPC卜一桥梁上部结构技术状况评分，标的扣分值；根据构件各种检测指值域为0—100分；标扣分值进行计算，扣分值按《公SB——桥梁下部结构技术状况评分，路桥梁技术状况评定标准》值域为0—100分；(JTG／rI’H21—2011)取值。DC，——桥面系技术状况评分，值域为2．3．2桥梁部件技术

6、状况评估0100分；桥梁部件技术状况评分，按式(2)计算：m——上部结构(下部结构或桥面系)的部PCCL=PMCI一(100一PMCI~)／t件种类数；BCCIi=BMCI一(100-BM血)／t(2)——第i类部件的权重，按《公路桥梁DCCL：丽一(100一DMCI=)／t技术状况评定标准》(JTG厂rH21—式(2)中：PCCL——上部结构第i类部件的得分，2011)取值。值域为0—100分；当上部结构2．3．4桥梁检查技术状况评估中的主要部件某一构件评分值桥梁总体技术状况评分，按式(4)计算：PMCI。在【O，60)区域时，其相应D=BDCIxWD+5PCLxWse+SBCLXW船(4)

7、的部件评分值PCCL=PMCIt；式(4)中：D——桥梁总体技术状况评分，值域为丽——上部结构第i类部件各构件的0—100分；得分平均值，值域为0—100分；。——桥面系在全桥中的权重，按表3BCCIi——下部结构第i类部件的得分，值规定取值；域为0—100分；当下部结构中广上部结构在全桥中的权重，按表的主要部件某一构件评分值3规定取值；BMCI~在f0，60)区域时，其相应的蚰——下部结构在全桥