城市橋梁外觀評估方法

2021-09-14 02:29:31 字數 2423 閱讀 9099

第五節橋梁技術狀況評估

橋梁結構技術狀況評估的核心是建立橋梁技術狀況評估模型,通橋梁檢測(主要是定期檢測)採集必要的技術資料,並對這些資料進行分析處理,提煉出能夠用於橋梁評估的引數,最後完成橋梁狀態的綜合評估。

在目前橋梁護養管理實踐中,橋梁常用的技術狀況評估方法如下。

1、基於目視檢測的橋梁狀態評估法

基於目視檢測的橋梁狀態評估法是通過有經驗的橋梁技術工作人員對橋梁進行全面檢測,根據相關養護技術規程等規範,用文字描述和定量檢測結果對橋梁質量進行分類、評估。此類評估技術主要依賴大量的主觀定性資訊,取值決定於工程師自身的經驗和判斷。

2、設計規範驗算評定法

以設計規範為基礎的驗算評定法一般可根據《公路舊橋承載能力鑑定方法》,由實測材料效能,結構幾何尺寸,支承條件、外觀缺陷以及通行荷載,按照橋梁結構的計算理論來評定承載能力,通常採用鑑定係數來評定。這種方法偏於保守,難以反映結構退化後的受力狀況。上述評定法只能得出對橋梁綜合技術狀況的大致結論,為了得到橋梁技術狀況更為準確的判定結論,則需要採用專門的實橋荷載實驗法。

3、專家系統評估法

專家系統評估法就是利用橋梁專家的只是和經驗,通過計算機系統對橋梁的安全性進行評估。在對具體資料處理時,有很多不同的方法,如常規綜合評定法、模糊綜合評定法、灰色關聯度評定法、模糊神經網路法等。

4、可靠度評定法

根據結構可靠度理論的評估方法,是在確保用最少費用達到容許安全等級,從而有效利用資金。對於既有橋梁,其荷載和抗力都是不確定的、隨時間變化的隨機過程。隨著工作荷載的增加及結構的破損,橋梁結構可靠度隨漸漸減小。

該方法扔處於研究階段。

目前常用的橋梁技術狀態指標(bridge condition index,簡稱bci)的評分方法又稱分層加權法,這是一種基於目檢的橋梁狀態評估法。它採用層次分析法把影響橋梁狀態的因素條理化,層次化,建立起多層的層次關係結構模型,即根據定期檢測的損壞狀況及其扣分值,逐級、分層加權,最終得到橋梁各部分以及全橋的bci。其層次關係如圖2-11所示

《城市橋梁護養技術規範》(cjj 99—2003)中規定,ii~v類養護的城市橋梁技術狀況的評估方法採用bci評分方法。該方法與以往的評估方法相比,具有以下優點:

(1)概念明確、方法簡單,具體化了病毒型別,在底層的扣分項上,針對具體的構件病毒程度進行,增強了外觀調查的客觀性。

(2)不需要對橋梁各部分的損壞進行評分,僅需要對各部分的損壞狀況進行現場描述和記錄,降低了對定期檢測人員的要求,使得一般的養護人員經過簡單培訓便可從事定期檢測的工作。

(3)能考慮不同橋梁型別的特點。不同的橋梁型別,由於其組成不同、受力特點不同,所以權重也不相同。

(4)評估方法詳細到構件,評估過程可以準確反應具體的損壞部位,便於根據資料的積累監視橋梁狀況的惡化過程,使得養護人員不僅知道整個橋梁的綜合狀況,也能了解橋梁具體組成部分的損壞狀況。

(5)在維修策略上直接考慮評分較低層參評構件,即維修策略針對較底層構件,這有利於確定維修優先順序,特別有助於維修效益——利潤分析,很適用於橋梁網路級資訊管理系統。

將該方法的原理編製成軟體模組,可以嵌入現有的橋梁管理系統,作為相應的評估模組使用。這樣橋梁檢測的資訊資料經過系統分析處理後,可以得到橋梁及構建的評估結果。具體程式是:

1. 由有經驗的橋梁技術人員對橋梁及各部件進行定期檢測。

2. 在定期檢測現場,檢測人員更具相關規範規定的用文字描述的定性和定量的檢測**,對橋梁哥哥細部構件的各種損害型別的程度狀況進行檢測判斷。

3. 在橋梁管理系統中,將各細部構件的各種損害型別的檢測判斷結果轉換為扣分值,再通過評估系統的bci計算模型,計算出相應的權重,並綜合得到橋梁各細部構件的bci評分。

4. 系統根據各細部構件的bci評分,有下至上,先部位再綜合,逐層計算橋面系、上部結構、下部結構的bci評分,直至計算出橋梁的總體得分。

5. 最後根據全橋評估的總分劃定橋梁的技術狀況等級。

1. 橋面系技術狀況指數bcim

首先計算橋面系的技術狀況,採用橋面系狀況指數bcim表示。橋面系工6個要素:橋面鋪裝、伸縮裝置、排水系統、行人路、欄杆和橋頭平順度。

根據這6個要素的損壞扣除分值,按式(2-1)計算bcim值:

2-1)

式中:——橋面系的評估要素,即表示橋面鋪裝、橋頭平順、伸縮裝置、排水系統、行人路和欄杆;

——橋面系第類要素中第項損壞的扣分值,見表2-12;

——橋面系第類要素中第項損壞的權重,由式計算而得,其中根據第項損壞的扣分佔橋面系第類要素中的所有損壞扣分值的比例計算而得;

——橋面系第類要素中損壞的總扣分值;

——第項要素的權重,見表2-13。

橋面系歌後見評分等級、扣分表表2-12

注:表中*表示ⅱ~ⅴ類養護的城市橋梁不打分,大道該項損壞程度時,直接將該橋定為d級,ⅰ類養護的城市橋梁定為不合格橋。

橋面系各要素權重值表2-13

2.橋梁上部結構技術狀況指數bcis

橋梁上部結構的技術狀況採用上部結構狀況指數bcis表示,bcis可根據橋梁各跨的技術狀況指數bcik按式(2-2)計算而得:

2-2)

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