區(qū)域性橋梁群健康監(jiān)測與安全預(yù)警

區(qū)域性橋梁群健康監(jiān)測與平安預(yù)警技術(shù)研究匯報提綱

1研究背景

2研究內(nèi)容3關(guān)鍵技術(shù)4實施方案5預(yù)期創(chuàng)新6進度安排虎門大橋因大貨車超載嚴(yán)重，致使懸索橋路面損壞嚴(yán)重重慶石門大橋斜拉索防護套大量生銹老化1.研究背景橋梁結(jié)構(gòu)損傷與退化4鋼箱梁裂縫、銹蝕斜拉索錨固區(qū)混凝土破損索套破損橋臺豎向開裂拉索變形開展中的坑槽臺北高屏大橋重慶綦江彩虹橋四川宜賓南門大橋湖南鳳凰橋廣東九江大橋經(jīng)常

檢查

定期檢測荷載試驗健康監(jiān)測橋梁養(yǎng)護規(guī)定健康監(jiān)測在橋梁關(guān)鍵位置安裝傳感器，實時監(jiān)測結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化，利用信息傳輸技術(shù)將數(shù)據(jù)自動傳回，管理員使用專業(yè)軟件對數(shù)據(jù)進行分析，評估橋梁狀況，當(dāng)?shù)竭_臨界狀態(tài)時給予警示，提醒管理者采取相應(yīng)措施。這些安裝在橋梁上的監(jiān)測傳感器、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)以及對數(shù)據(jù)進行分析預(yù)警的軟件總稱為結(jié)構(gòu)監(jiān)測與平安預(yù)警系統(tǒng)。健康監(jiān)測系統(tǒng)功能實時監(jiān)測橋梁狀態(tài)變化掌握結(jié)構(gòu)衰變過程安全預(yù)警

為養(yǎng)護管理提供科學(xué)指導(dǎo)為科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支撐特點：傳感器自動、連續(xù)、實時監(jiān)測橋梁狀態(tài)優(yōu)勢：利用科技手段彌補了人工檢查的弱勢橋名傳感器昂船洲大橋西部通道青馬大橋汲水門大橋汀九大橋虎門大橋江陰大橋錢江四橋潤揚大橋明石海峽大橋蘇通大橋杭州灣大橋珠江黃埔橋

HAM42-0992Conmmodorebarry橋Taylor

橋風(fēng)速儀247627

2√9

1√

4

溫度計4881181152248326

40√

√

201+120加速度計606617645

812√10

53√216

位移計44222

√7

41√

17

弦式應(yīng)變儀320156103028246418√8

√18+45626電阻應(yīng)變儀1408

40

10148

光纖傳感器8

√65水平儀

95

車軸車速儀22666

√√

√

2

GPS10

14+2677+114

√3

EM測力

2436√

速度計

12

傾角儀10

√

2+136

全站儀

12+2

電子測距

1／16

攝像儀162√√√

4

腐蝕16224

氣壓計23

濕度計23

雨量計23

11+27

10814

1246√√√√√√√√√√√√國內(nèi)已有近百座特大橋梁實施了健康監(jiān)測監(jiān)測參數(shù)多、測點數(shù)量多、系統(tǒng)投資大〔500萬到2000萬〕、主要應(yīng)用在獨立特大型橋梁中小跨徑橋梁是垮塌事故的重點1999--2021年我國共垮塌大橋30多座，而且都是近30年內(nèi)建成的。

01、1999年01月04日，重慶綦江彩虹橋

02、2000年04月12日，福建漳州大橋

03、2001年06月23日，廣西合浦縣城郊文尉坊大橋西引橋

04、2001年11月07日，四川宜賓南門長江大橋

05、2002年08月16日，河南省內(nèi)鄉(xiāng)縣寶天曼萬溝大橋

06、2003年04月21日，廣東珠江大橋

07、2004年06月28日，江蘇省徐州市弘濟橋

08、2004年05月12日，湖州菱善航道千金鎮(zhèn)西大橋

09、2004年06月10日，遼寧盤錦田莊臺大橋

10、2004年09月01日，蘇州京杭大運河亭子橋

11、2005年11月05日，貴州省遵義市務(wù)川縣在建珍珠大橋

12、2006年02月22日，江蘇興化市昌榮鎮(zhèn)姚莊大橋

13、2006年05月16日，甘肅岷縣洮河大橋

14、2006年07月14日，廣東京廣線武江大橋

15、2006年08月01日，遼寧營口熊岳大橋

16、2006年08月29日，福建廈門同安灣大橋

17、2006年11月25日，陜西白河縣境內(nèi)316國道冷水河大橋

18、2005年12月14日，貴州省貴陽至開陽公路在建小尖山大橋

19、2006年12月09日，北京順義減河懸索橋

20、2006年04月29日，湖南婁底漣源市白馬鎮(zhèn)白馬溢洪大橋

21、2006年05月29日，江蘇泰州興化市林湖鄉(xiāng)湖東大橋

22、2007年05月23日，浙江寧波奉化方橋

23、2007年03月23日，江西修水大橋

24、2007年05月13日，江蘇常州運河大橋

25、2007年06月15日，廣東佛山九江大橋

26、2007年07月13日，江蘇蔡渡大橋

27、2007年08月13日，遼寧撫順新賓滿族自治縣境內(nèi)的南雜木大橋

28、20070年8月13日，湖南鳳凰縣的堤溪沱江大橋

29、2021年05月17日，湖南株洲高架橋

30、2021年06月29日,黑龍江省鐵力市西大橋

應(yīng)該加強中小跨徑橋梁的監(jiān)測?。。。∶媾R的問題：如何在轄區(qū)眾多橋梁中挑選出應(yīng)該監(jiān)測的橋梁？如何實現(xiàn)低本錢、廣覆蓋、高效能的健康監(jiān)測？如何評價轄區(qū)內(nèi)眾多橋梁的總體平安水平？區(qū)域性橋梁群健康監(jiān)測與平安預(yù)警技術(shù)研究2研究內(nèi)容2.1橋梁群健康監(jiān)測的設(shè)計原那么2.2橋梁群監(jiān)測數(shù)據(jù)無線采集傳輸技術(shù)2.3研究基于承載能力評定的健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法2.4研究基于總體/樣本的抽樣檢驗原理來評估橋梁群狀況2.1橋梁群健康監(jiān)測設(shè)計原那么1重要橋梁的遴選原那么2區(qū)域性橋梁群的測點布置原那么橋梁結(jié)構(gòu)群監(jiān)測遴選與等級劃分橋梁結(jié)構(gòu)群的典型特征：數(shù)量多、分布集中、交通流量相關(guān)干線公路橋梁群遴選要考慮的因素：位置

、結(jié)構(gòu)型式、材料組成、跨徑規(guī)模

、橋梁造價

、修復(fù)難度

、交通量

、服役時間

、設(shè)計施工水平

、橋梁的病害程度

、車輛超載程度等

。等級劃分：在線監(jiān)測離線監(jiān)測一般檢測問題與答案橋梁群區(qū)域路網(wǎng)橋梁群干線公路橋梁群城市橋梁國道干線2.2橋梁群監(jiān)測數(shù)據(jù)無線傳輸技術(shù)1傳感器至采集模塊的數(shù)據(jù)采集2采集模塊至監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸3基于公共網(wǎng)絡(luò)無線數(shù)據(jù)傳輸4基于自建網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸5開發(fā)出針對性強的成套的解決方案2.3監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法〔現(xiàn)狀〕1主要方法：模型修正法靈敏度分析法模態(tài)參數(shù)識別模式識別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，可靠度方法。。。。2主要問題：過度注重算法的優(yōu)化、偏離了橋梁特點、脫離了養(yǎng)護管理舉例：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法3主要原因：鼓勵的不確定性、響應(yīng)的不完備性、識別的復(fù)雜性、數(shù)據(jù)的海量性

?公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程?

橋梁承載力評定方法體系基于承載能力評定的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法研究目標(biāo)：中小跨徑的梁式橋〔簡支、懸臂、連續(xù)梁〕研究方法：跟蹤一批橋梁群〔監(jiān)測/檢測/荷載試驗〕通過梳理已有損傷識別方法、建立實橋監(jiān)測系統(tǒng)、定期檢測等方法，建立能夠反映承載能力變化的監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法。具體指標(biāo)：用監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果去修正檢定系數(shù)的指標(biāo)2.4基于樣本/總體抽樣檢驗原理

評估橋梁群整體狀況1區(qū)域內(nèi)橋梁群數(shù)量大與養(yǎng)護管理資源有限的矛盾2分類別、分區(qū)域?qū)蛄喝哼M行歸類，建立各類別的橋梁群的抽查特性函數(shù)〔OC函數(shù)〕確定接收概率L〔P〕P為不合格率考慮因素：結(jié)構(gòu)型式材料組成服役年限病害狀況功能位置交通流量荷載等級投資規(guī)模修復(fù)難度3建立針對性強的抽樣方案：簡單隨即抽樣；系統(tǒng)抽樣；分層抽樣；4意義：用科學(xué)的方防止養(yǎng)護的盲目性、提高監(jiān)測針對性，實現(xiàn)預(yù)防式養(yǎng)護3擬解決的關(guān)鍵問題1區(qū)域內(nèi)橋梁群監(jiān)測的遴選優(yōu)化技術(shù)遴選原那么、等級劃分、測點優(yōu)化2基于承載能力的健康監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法如何保證系數(shù)修正的合理性與準(zhǔn)確性？3基于樣本/總體的抽樣原理來評估橋梁群的整體狀況抽查特性函數(shù)、接收概率、抽樣方案4實施方案〔總體技術(shù)路線〕具體路線：〔1〕開展橋梁結(jié)構(gòu)物監(jiān)測的遴選原那么，通過橋梁調(diào)查和等級評定結(jié)果，結(jié)合養(yǎng)護管理部門需求，制定重要橋梁結(jié)構(gòu)物監(jiān)測的選擇方法與程序?！?〕橋梁健康監(jiān)測數(shù)據(jù)采集與傳輸技術(shù)研究。在吸收外已有研究成果根底上，通過引進消化關(guān)鍵裝備與技術(shù)，形成集成創(chuàng)新成果。〔3〕橋梁結(jié)構(gòu)損傷識別技術(shù)研究，結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和可靠型方法，通過實橋測試和理論研究，提出針對城市橋梁的損傷識別方法?！?〕橋梁結(jié)構(gòu)平安預(yù)警技術(shù)研究。結(jié)合實驗室、現(xiàn)場測試，主要通過理論分析，提出橋梁損傷閾值判別模型。結(jié)合窮阿亮正常使用、平安性和耐久性制定等級標(biāo)準(zhǔn)和方法。5可能的創(chuàng)新1建立橋梁群的監(jiān)測優(yōu)化技術(shù)2建立基于承載能力的橋梁監(jiān)測數(shù)據(jù)分析方法3建立基于樣本/總體的抽樣檢驗橋梁群狀況評估方法6進度安排與預(yù)期成果2021.1-2021.3查閱、總結(jié)國內(nèi)外文獻，總結(jié)目前技術(shù)特點；

2021.4-2021.12完成〔1〕城市橋梁結(jié)構(gòu)監(jiān)測遴選原那么與等級劃分方法