[发明专利]一种基于工程比拟的桥梁短期监测评估方法

说明书

本发明公开了一种基于工程比拟的桥梁短期监测评估方法，包括如下步骤：在损伤桥梁相距1000m范围内找到一座类型与损伤桥梁相同或相似的完好桥梁作为比拟参照；检查损伤桥梁，采用通用的评估方法得出初步评估等级；在完好桥梁和损伤桥梁上合理布置监测位并确定各个测点；计算完好桥梁和损伤桥梁监测位的数值计算值；采集各测点的实测数据，分析筛选得到各测点的实测小时峰值；先计算实测比值、数值计算比值，再计算各测点的损伤指标；计算各测点损伤指标的均值和标准差；计算损伤桥梁各个监测位的0.95分位点值，并计算损伤桥梁的0.95分位点均值；依据损伤桥梁的0.95分位点均值与初步评估等级的对照关系，得到最终评估结果，对初步评估等级进行修正。采用本方法既不必进行复杂环境条件的数值修正，也避开了对车辆荷载进行直接监测或反演识别，使得计算更加简单，提高了损伤桥梁的评估效率和准确性。

技术领域

本发明属于道路桥梁安全领域，涉及一种基于工程比拟的桥梁短期监测评估方法。

背景技术

目前，大中桥梁运营期的安全评估主要采用荷载试验和健康监测两种技术手段：荷载试验成本低、结果直观，易于被公路管养部门接受；健康监测的测试传输技术逐渐成熟，评估理论不断发展，安全评估结果也逐步变得更加可靠。通过跟踪统计，98％以上的桥梁事故都是发生在大中桥上。特大桥由于受到重视，一般安装有长期监测系统，养护维修及时，不容易出现事故；小桥由于跨度不大，承载力富裕度一般较高，即便出现问题也不会引起很大的财产损失和人员伤亡。因此，大中桥特别是损伤的桥梁应该成为安全监测的重点，但是健康监测存在成本高、评估困难、传感器耐久性不高等问题，不便于采用健康监测技术手段；而荷载试验由于信息不充分无法准确反映桥梁的技术状态，并且对于桥梁短期监测可移植和重复使用的性能要求，在车辆荷载监测方面有一定的难度。

发明内容

本发明的目的在于；针对现有技术的缺点和不足，提出一种基于工程比拟的桥梁短期监测评估方法，在类似结构响应的基础上，将损伤桥梁与其相邻的完好桥梁进行工程比拟，对损伤桥梁的初步判断进行进一步修正，避开了对车辆荷载进行直接监测或反演识别，使得计算简单、操作方便，便于该方法的推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于工程比拟的桥梁短期监测评估方法，设定完好桥梁的长度为L₁，损伤桥梁的长度为L₂，完好桥梁和损伤桥梁的相隔距离为L_1-2，L_1-2≤1000m，具体方法包括如下步骤：

S1：对损伤桥梁进行全面检查，采用评估方法，判断损伤桥梁的技术状况，得出损伤桥梁的初步评估等级D；根据桥梁类型、相隔距离、损伤桥梁的损伤情况及位置，在完好桥梁和损伤桥梁上合理布置m个对应的监测位进行监测；

S2：设定完好桥梁某一监测位为P＇_k、损伤桥梁相对应的监测位为P_k，在P＇_k位置设定一个测点V₀，对应的数值计算值为实测值为在P_k位置的一定区域内设定三个测点V₁、V₂、V₃，对应的数值计算值为V₁^t、V₃^t，对应的实测值为V₁^c、V₃^c；

S3：使用有限元分析软件分别构建完好桥梁和损伤桥梁的数值模型，在不考虑损伤的情况下，计算得出完好桥梁监测位P＇_k的数值计算值和损伤桥梁监测位P_k的数值计算值V₁^t、V₃^t；