[发明专利]大跨径斜拉桥拉索状况评定方法及装置

说明书

本发明公开了一种大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法及装置，方法包括：进行实桥调研及收集病害信息，根据特征对斜拉索病害进行分类；根据现有的桥梁养护及技术状况评定规范，对实际状态斜拉索各项评定指标进行基于状态的评定；基于对斜拉索的长期监测结果，从监测数据入手进行分析，结合车辆荷载的长期趋势分析，进行复杂荷载下的斜拉索疲劳性能分析；基于斜拉索长期监测数据，进行基于概率的斜拉索疲劳性能评估指标提取；计算斜拉索疲劳性能评估指标；采用基于半状态半概率的综合评定方法，进行大跨径斜拉桥拉索构件状况评定。该评定方法能够有效提高大跨径斜拉桥拉索构件评估的全面性和准确性，指导养护管理决策。

技术领域

本发明涉及桥梁评估、养护和管理领域，特别涉及一种大跨径斜拉桥拉索状况评定方法及装置。

背景技术

由于大跨径斜拉桥设计阶段的计算与实际的差异，施工期间技术、方法、质量上的问题，建成通车后在运营期发生材料缺陷，环境腐蚀，车辆超载以及养护管理不到位的因素，已建成的大跨径斜拉桥拉索构件在使用过程中逐渐出现了各类病害，且在行车荷载的反复循环作用下，其疲劳性能也逐渐衰减，导致拉索总体性能退化。这些病害的出现不仅影响了斜拉桥整体的安全运营，同时也降低了斜拉桥主体结构的安全储备。为了确保桥梁的结构安全和运营安全，研究更加科学合理的斜拉索技术状况评定方法是十分必要的。

桥梁构件的技术状况评定是桥梁养护管理研究方向的一个重要分支，其评估结果将会为下一阶段的全桥维修及养护决策提供依据。作为斜拉桥养护工作的重点，对于结构和力学行为更为复杂的大跨径斜拉桥斜拉索构件来说，现行行业规范及方法尚难以完全、准确地评估其状态。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术，提供一种基于半概率和半状态的大跨斜拉桥拉索构件状况评定方法，根据斜拉索不同病害特点，分别采用基于概率和状态的方法进行评估，之后融合概率评估和状态评估结果，获得基于斜拉索的半概率半状态的评估结果。该评估方法能够有效提高大跨径斜拉桥拉索构件评估的全面性和准确性，指导养护管理决策。

实现本发明目的的技术解决方案为：大跨径斜拉桥拉索构件状况评定方法，所述方法包括以下步骤：

对斜拉索构件进行病害特征分析；

针对斜拉索疲劳特征，采用基于概率的评估方法进行评估；针对其他特征，采用基于状态的评估方法进行评估；

融合两种评估结果获得斜拉索状况评定结果。

进一步地，所述基于状态的评估方法的评估公式为：

当x＝1时，U₁＝DP_cable1

当x≥2时，其中j＝x,x取2,3,···,k

当DP_cablej＝100时，MCI_cable＝0

式中，MCI_cable为斜拉索构件的评分值；k为构件出现的底层评价指标类型数量；U、x、y为引入的中间变量；DP_cablej为斜拉索构件的第j个检测评价指标的扣分值，扣分值按照从大到小的顺序排列。

进一步地，所述基于概率的评估方法包括以下步骤：

步骤3-1，构建斜拉索疲劳评估指标，具体包括：

(1)构建斜拉索极限状态方程为：

g(D_c,C)＝D_c-D(n)＝0

式中，D_c为斜拉索临界损伤值，视为随机变量；D(n)为斜拉索累积疲劳损伤值，属于随机值，随疲劳加载循环次数n单调增加；C为斜拉索材料性能参数；