專利名稱：一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法。
背景技術(shù)：
眾多的橋梁安全事故表明，橋梁的安全問題已成為重大社會(huì)問題。研究安全、客觀可靠的橋梁安全監(jiān)測(cè)技術(shù)及評(píng)價(jià)體系勢(shì)在必行。為了保證橋梁的安全，需對(duì)其作出及時(shí)、客觀、科學(xué)的安全性評(píng)估。為了達(dá)到安全性評(píng)估的目的，通常有兩種做法即荷載試驗(yàn)檢測(cè)和長期健康監(jiān)測(cè)。荷載試驗(yàn)檢測(cè)存在具有間斷性、需中斷交通、重復(fù)花費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力等弊端。橋梁的長期健康監(jiān)測(cè)可克服上述缺點(diǎn)，其能實(shí)現(xiàn)在不中斷交通的情況下，實(shí)現(xiàn)長期監(jiān)測(cè)，達(dá)到及時(shí)評(píng)估橋梁安全狀態(tài)和預(yù)警預(yù)報(bào)的目的。所以，開展橋梁的長期健康監(jiān)測(cè)研究意義重大。
然而，橋梁的長期健康監(jiān)測(cè)也遇到了技術(shù)難題，那就是如何利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)作出客觀、科學(xué)地評(píng)估橋梁安全狀態(tài)，達(dá)到預(yù)警預(yù)報(bào)的目的。橋梁監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)多，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)海量，如不及時(shí)處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將會(huì)造成數(shù)據(jù)災(zāi)難，影響橋梁的安全評(píng)估。譬如，現(xiàn)在的香港青馬大橋，投入了數(shù)千萬元經(jīng)費(fèi)用于橋梁的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，在硬件投入方面堪稱世界橋梁長期監(jiān)測(cè)之典范之一，然而由于其缺乏一有效、可靠的評(píng)價(jià)體系，使得橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)得不到及時(shí)處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤堆滿了幾個(gè)房間，造成了嚴(yán)重的數(shù)據(jù)災(zāi)難，極大地影響了橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)效益的發(fā)揮。因此，提出并完善便于推廣應(yīng)用的橋梁長期監(jiān)測(cè)安全評(píng)價(jià)體系非常必要且顯得非常迫切。
橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)是橋梁遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，它的實(shí)現(xiàn)對(duì)保證系統(tǒng)的順利實(shí)施將起到關(guān)鍵作用。然而以下因素制約著橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的發(fā)展(1)橋梁是由多種材料、不同結(jié)構(gòu)組合而成的大型綜合復(fù)雜系統(tǒng)，不確定性因素多；(2)橋梁復(fù)雜的工作環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)模態(tài)響應(yīng)的靈敏性造成了不利影響，測(cè)試信號(hào)存在較大的噪音；(3)橋梁在使用年限內(nèi)工作特性的變化缺乏全面深入的認(rèn)識(shí)，橋梁缺損狀態(tài)的評(píng)價(jià)缺乏統(tǒng)一有效的綜合性指標(biāo)。
目前主要有動(dòng)力指紋分析或模式識(shí)別評(píng)價(jià)技術(shù)、模型修正法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等研究方向，并且也進(jìn)行了一些實(shí)踐。在其它方面，通過強(qiáng)迫振動(dòng)，能夠分析模態(tài)參數(shù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)局部變化的反應(yīng)；證明了用環(huán)境振動(dòng)法進(jìn)行橋梁自動(dòng)檢測(cè)的可行性。
至今，未形成系統(tǒng)的理論與方法。因此研究出可靠、新穎、安全的橋梁安全評(píng)價(jià)體系意義重大且迫切。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)中沒有一種可靠、新穎、安全的橋梁安全評(píng)價(jià)方法的缺陷，提供一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法。
為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它是一種應(yīng)用橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算分析方法進(jìn)行橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的方法。
工程結(jié)構(gòu)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為工程結(jié)構(gòu)可靠度。規(guī)定時(shí)間指的是對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行可靠度分析時(shí)，結(jié)合結(jié)構(gòu)使用期，考慮各種基本變量與時(shí)間的關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間；規(guī)定的條件是指結(jié)構(gòu)正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的條件，即不考慮人為過失的影響；預(yù)定功能是指以下四項(xiàng)基本功能(1)正常施工和使用時(shí)，結(jié)構(gòu)能承受可能出現(xiàn)的各種作用；(2)在正常使用時(shí)，結(jié)構(gòu)具有良好的工作性能；(3)在正常維護(hù)下，結(jié)構(gòu)具有足夠的耐久性能；(4)在設(shè)計(jì)規(guī)定的偶然事件發(fā)生時(shí)和發(fā)生后，結(jié)構(gòu)能夠保持必需的整體穩(wěn)定性。
本發(fā)明方法包括下列步驟橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理，橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)，荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析，橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累，橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算，橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定，橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算，不同橋梁的失效模式分析，橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度計(jì)算分析，目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)和顯示。
橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理在橋梁上安裝監(jiān)測(cè)元件，測(cè)試關(guān)鍵截面的應(yīng)變和撓度值信息，通過“去偽存真”，過濾掉橋梁監(jiān)測(cè)信息中的噪音，保留客觀反映橋梁實(shí)際安全狀況的監(jiān)測(cè)信息，以用于后續(xù)的安全評(píng)價(jià)；橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)采用課題組編的軟件，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型假設(shè)—檢驗(yàn)；荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析利用橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型假設(shè)—檢驗(yàn)結(jié)果，得出相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累收集橋梁建設(shè)時(shí)期的有關(guān)資料，如砼強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等；橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析充分利用交通部橋梁結(jié)構(gòu)抗力研究成果，結(jié)合橋梁的實(shí)際強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等情況，分析出橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性；橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算通過橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，得出橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定根據(jù)橋梁的實(shí)際情況及監(jiān)測(cè)信息情況，確定橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度計(jì)算模式，如采用JC法還是蒙特卡羅法；橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算在橋梁荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)和可靠度計(jì)算模式的基礎(chǔ)上，計(jì)算分析出控制截面的可靠度；不同橋梁的失效模式分析分析橋梁的失效模式，得出各結(jié)構(gòu)破壞的相關(guān)關(guān)系；橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度計(jì)算分析在截面可靠度和失效模式分析的基礎(chǔ)上，得出橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度；目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)根據(jù)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，確定目標(biāo)可靠度，并以此為依據(jù)評(píng)判橋梁的安全可靠性；顯示把橋梁的安全可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果通過動(dòng)態(tài)曲線的方式進(jìn)行顯示。
本發(fā)明所述橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)、荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析包括下列步驟假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)、建立合理的統(tǒng)計(jì)量、給定顯著性的水平α、統(tǒng)計(jì)判斷，接受時(shí)獲取μS、σS、δS，不接受時(shí)重返假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)步驟。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明基于分布優(yōu)度擬合檢驗(yàn)的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息的動(dòng)態(tài)分布處理及統(tǒng)計(jì)參數(shù)的攝取技術(shù)；通過統(tǒng)計(jì)假設(shè)檢驗(yàn)的基本理論、基于橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息的荷載效應(yīng)最大值分布及其動(dòng)態(tài)擬合技術(shù)、荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)的動(dòng)態(tài)攝取技術(shù)、基于“橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息的荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)”的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)研究，完善了基于分布優(yōu)度擬合檢驗(yàn)的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息的動(dòng)態(tài)分布處理及統(tǒng)計(jì)參數(shù)的攝取技術(shù)。
(2)本發(fā)明基于橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的荷載效應(yīng)計(jì)算模式研究；在監(jiān)測(cè)信息的動(dòng)態(tài)分布處理及統(tǒng)計(jì)參數(shù)的攝取技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)橋梁監(jiān)測(cè)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)受力分析，提出了基于橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的荷載效應(yīng)計(jì)算模式。
(3)橋梁結(jié)構(gòu)的截面抗力計(jì)算模式研究通過橋梁結(jié)構(gòu)抗力材料不定性、幾何尺寸不定性、計(jì)算模式不定性的分析，利用交通部已有研究成果，結(jié)合橋梁實(shí)際的參數(shù)修正，提出了橋梁結(jié)構(gòu)的截面抗力計(jì)算模式。
(4)本發(fā)明基于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的橋梁可靠性評(píng)價(jià)方法研究在比較分析已有橋梁結(jié)構(gòu)截面可靠度、體系可靠度計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)、要求，提出基于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的橋梁可靠性評(píng)價(jià)方法，并結(jié)合具體橋梁提供了成果分析。
(5)本發(fā)明基于可靠度理論的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)踐本發(fā)明(1)首次將可靠度理論應(yīng)用于橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)安全評(píng)價(jià)；(2)提出基于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)信息分析的橋梁截面荷載效應(yīng)計(jì)算分析方法；(3)提出了基于樣本追加鏈的橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)修正方法；(4)提出基于橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的可靠度的計(jì)算理論與方法；(5)豐富和發(fā)展了可靠度理論的內(nèi)涵和應(yīng)用范疇。


圖1為本發(fā)明方法步驟框圖。
圖2為本發(fā)明橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)、荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析實(shí)施框圖。
圖3為本發(fā)明所述實(shí)施例基于主梁撓度分析的全橋體系可靠度曲線圖。
圖中1實(shí)際可靠指標(biāo)；2分析可靠指標(biāo)；3目標(biāo)可靠指標(biāo)。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，按下列步驟進(jìn)行橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理在橋梁上安裝監(jiān)測(cè)元件，測(cè)試關(guān)鍵截面的應(yīng)變和撓度值信息，通過“去偽存真”，過濾掉橋梁監(jiān)測(cè)信息中的噪音，保留客觀反映橋梁實(shí)際安全狀況的監(jiān)測(cè)信息，以用于后續(xù)的安全評(píng)價(jià)；橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)采用課題組編的軟件，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型假設(shè)—檢驗(yàn)；荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析利用橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型假設(shè)—檢驗(yàn)結(jié)果，得出相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累收集橋梁建設(shè)時(shí)期的有關(guān)資料，如砼強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等；橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析充分利用交通部橋梁結(jié)構(gòu)抗力研究成果，結(jié)合橋梁的實(shí)際強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等情況，分析出橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性；橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算通過橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，得出橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定根據(jù)橋梁的實(shí)際情況及監(jiān)測(cè)信息情況，確定橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度計(jì)算模式，如采用JC法還是蒙特卡羅法；橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算在橋梁荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)和可靠度計(jì)算模式的基礎(chǔ)上，計(jì)算分析出控制截面的可靠度；不同橋梁的失效模式分析分析橋梁的失效模式，得出各結(jié)構(gòu)破壞的相關(guān)關(guān)系；橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度計(jì)算分析在截面可靠度和失效模式分析的基礎(chǔ)上，得出橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度；目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)根據(jù)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，確定目標(biāo)可靠度，并以此為依據(jù)評(píng)判橋梁的安全可靠性；顯示把橋梁的安全可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果通過動(dòng)態(tài)曲線的方式進(jìn)行顯示。
其中，本發(fā)明所述橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)、荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析包括下列步驟假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)、建立合理的統(tǒng)計(jì)量、給定顯著性的水平α、統(tǒng)計(jì)判斷，接受時(shí)獲取μS、σS、δS，不接受時(shí)重返假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)步驟。
具體計(jì)算如下
對(duì)于高家花園嘉陵江大橋的正截面強(qiáng)度，共設(shè)有5個(gè)混凝土應(yīng)變監(jiān)測(cè)斷面，分別位于右岸邊跨1/3、右岸主墩頂部兩側(cè)、主跨跨中及左岸邊跨1/3，序號(hào)依次為I、II、III、IV、V截面。
(1)計(jì)算依據(jù)1)高家花園嘉陵江大橋竣工圖。
2)中華人民共和國交通部標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD62-2004)》，下稱《公預(yù)規(guī)》。
3)設(shè)計(jì)荷載等級(jí)汽車-超20，掛120，人群3.5kN/m2。
(2)受壓區(qū)有效分布寬度的確定受壓區(qū)有效分布寬度按照《公預(yù)規(guī)》第4.2.3條規(guī)定計(jì)算。該橋監(jiān)控?cái)嗝嫦淞阂砭壙倢挒?5.36m，其腹板厚度為40、50、60及100cm時(shí)，b2分別為360、350、340及300cm。
1)邊跨監(jiān)控截面邊跨li＝0.8l＝112m，bi/li＝0.027～0.032＜0.05，查《公預(yù)規(guī)》圖4.2.3-2可知，bm2/b2＝1，即有效寬度為箱梁翼緣的實(shí)際寬度；b1與b3的計(jì)算過程與此相似，有效寬度也為箱梁翼緣的實(shí)際寬度。故，上翼緣bm＝15.36m，底板bm＝8.0m。
2)中跨監(jiān)控截面中跨li＝0.6l＝144m，bi/li＜0.05，有效寬度亦為箱梁翼緣的實(shí)際寬度。即，上翼緣bm＝15.36m，底板bm＝8.0m。
總上所述，取箱梁頂板有效分布寬度為15.38m，底板有效分布寬度為8.0m。
(3)截面類型判斷1)當(dāng)fsdAs+fpdAp≤fcdbf′hf′+fsd′As′+(fpd′-σp0′)Ap′時(shí)，應(yīng)以寬度為bf′的矩形截面，稱為第一類截面，采用《公預(yù)規(guī)》第5.2.2條的公式計(jì)算正截面抗彎承載力。
其中，fsd、fsd′——非預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉、壓強(qiáng)度；fpd、fpd′——預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉、壓強(qiáng)度；fcd——混凝土軸心抗壓強(qiáng)度；As、As′——受拉區(qū)、受壓區(qū)非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；Ap、Ap′——受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積；σp0′——受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋A(yù)p′合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力為零時(shí)的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力。對(duì)后張法σp0′＝σcon′-σl′+αEPσpc′；hf′——截面受壓翼緣高度；bf′——受壓翼緣計(jì)算寬度；b——腹板寬度之和。
第一類截面計(jì)算步驟a)受壓區(qū)高度x的計(jì)算由fsdAs+fpdAp＝fcdbf′x+fsd′As′+(fpd′-σp0′)Ap′計(jì)算截面受壓區(qū)高度x=fsdAs+fpdAp-fsd′As′-(fpd′-σp0′)Ap′fcdbf′]]>b)抗彎承載力的計(jì)算受壓區(qū)高度x須同時(shí)符合以下條件①x≤ξbh0②當(dāng)受壓區(qū)同時(shí)配有普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受壓即(fpd′-σp0′)為正時(shí)，應(yīng)滿足x≥2a′；或當(dāng)受壓區(qū)僅配有普通鋼筋或同時(shí)配有預(yù)應(yīng)力鋼筋，且預(yù)應(yīng)力鋼筋受拉即(fpd′-σp0′)為負(fù)時(shí)，應(yīng)滿足x≥2a′s在此前提下
MRi=fcdbf′x(h0-x2)+fsd′As′(h0-as′)+(fpd′-σp0′)Ap′(h0-ap′)]]>否則，當(dāng)①(fpd′-σp0′)為正時(shí)MRi＝fpdAp(h-ap-a′)+fsdAs(h-as-a′)②(fpd′-σp0′)為負(fù)時(shí)MRi＝fpdAp(h-ap-as′)+fsdAs(h-as-as′)-(fpd′-σp0′)Ap′(ap′-as′)其中，hf′——截面受壓翼緣高度；h0——截面有效高度；bf′——受壓翼緣計(jì)算寬度；as′、ap′——非預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力受壓鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)邊緣的距離；as、ap——受拉區(qū)非預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至受拉區(qū)邊緣的距離；a′——受壓區(qū)普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)到受壓區(qū)邊緣的距離。
2)當(dāng)fsdAs+fpdAp＞fcdbf′hf′+fsd′As′+(fpd′-σp0′)Ap′時(shí)，計(jì)算中應(yīng)考慮截面腹板受壓的作用，稱為第二類截面。
第二類截面時(shí)由以下步驟計(jì)算a)受壓區(qū)高度x的計(jì)算由fsdAs+fpdAp＝fcd[bx+(bf′-b)hf′]+fsd′As′+(fpd′-σp0′)Ap′，x=fsdAs+fpdAp-fsd′As′-(fpd′-σp0′)Ap′-fcd[(bf′-b)hf′]fcdb]]>b)抗彎承載力的計(jì)算①受壓區(qū)高度x須滿足x≤ξbh0在此前提下
MRi=fcd[bx(h0-x2)+(bf′-b)hf′(h0-hf′2)]+fsd′As′(h0-as′)+(fpd′-σp0′)Ap′(h0-ap′)]]>②若x＞ξbh0取x＝ξbh0，MRi=fcdbx(h0-x2)+fcd(bf′-b)hf′(h0-hf′2)+fsd′As′(h0-as′)+(fpd′-σp0′)Ap′(h0-ap′)]]>高家花園嘉陵江大橋監(jiān)控截面ΔMi計(jì)算由材料力學(xué)公式ΔMi＝Ii·Ei·εi/yi其中，Ii——某一控制截面慣性矩；Ei——某一控制截面彈性模量；εi——某一控制截面監(jiān)測(cè)應(yīng)變值；yi——某一控制截面監(jiān)測(cè)應(yīng)變點(diǎn)到中和軸的距離。
基于主梁撓度分析的全橋體系可靠度基于主梁撓度分析的高家花園大橋可靠性分析


由表看出，各監(jiān)測(cè)截面的實(shí)際動(dòng)態(tài)可靠度和全橋體系可靠度均為6.0，而且各監(jiān)測(cè)截面及全橋的分析可靠度也均超過《公路工程可靠度標(biāo)準(zhǔn)》的取值4.2，表明高家花園大橋主梁剛度具有較大的安全儲(chǔ)備，結(jié)構(gòu)處于安全的營運(yùn)狀態(tài)。
基于主梁撓度分析的全橋體系可靠度曲線圖如圖3所示，其中1為實(shí)際可靠指標(biāo)；2為分析可靠指標(biāo)；3為目標(biāo)可靠指標(biāo)。
權(quán)利要求
1.一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它是一種應(yīng)用橋梁結(jié)構(gòu)體系可靠度計(jì)算分析方法進(jìn)行橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的方法。
2.如權(quán)利要求1所述的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它包括下列步驟橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理，橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)，荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析，橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累，橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算，橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定，橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算，不同橋梁的失效模式分析，橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度計(jì)算分析，目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)和顯示。
3.如權(quán)利要求2所述的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，其特征在于它包括下列步驟橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理在橋梁上安裝監(jiān)測(cè)元件，測(cè)試關(guān)鍵截面的應(yīng)變(應(yīng)力)和撓度值信息，通過去偽存真，過濾掉橋梁監(jiān)測(cè)信息中的噪音，保留客觀反映橋梁實(shí)際安全狀況的監(jiān)測(cè)信息，以用于后續(xù)的安全評(píng)價(jià)；橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型的假設(shè)與檢驗(yàn)；荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析利用橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布類型的假設(shè)與檢驗(yàn)結(jié)果，得出相關(guān)統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累收集橋梁建設(shè)時(shí)期的有關(guān)資料，如砼強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等；橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析充分利用交通部橋梁結(jié)構(gòu)抗力研究成果，結(jié)合橋梁的實(shí)際強(qiáng)度、彈性模量、幾何尺寸偏差等情況，分析出橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性；橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算通過橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，得出橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)；橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定根據(jù)橋梁的實(shí)際情況及監(jiān)測(cè)信息情況，確定橋梁結(jié)構(gòu)的可靠度計(jì)算模式采用蒙特卡羅法；橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算在橋梁荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)、結(jié)構(gòu)抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)和可靠度計(jì)算模式的基礎(chǔ)上，計(jì)算分析出控制截面的可靠度；不同橋梁的失效模式分析分析橋梁的失效模式，得出各結(jié)構(gòu)破壞的相關(guān)關(guān)系；橋梁結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠度計(jì)算分析在截面可靠度和失效模式分析的基礎(chǔ)上，得出橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度；目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)根據(jù)《公路工程結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》，確定目標(biāo)可靠度，并以此為依據(jù)評(píng)判橋梁的安全可靠性；顯示把橋梁的安全可靠性評(píng)價(jià)結(jié)果通過動(dòng)態(tài)曲線的方式進(jìn)行顯示。
4.如權(quán)利要求3所述的橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，其特征在于所述橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)、荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析包括下列步驟假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)、建立合理的統(tǒng)計(jì)量、給定顯著性的水平α、統(tǒng)計(jì)判斷，接受時(shí)獲取μS、σS、δS，不接受時(shí)重返假設(shè)HO，F(xiàn)(X)＝FO(X)步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法，它是一種應(yīng)用橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算分析方法進(jìn)行橋梁遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)的方法。它包括下列步驟橋梁監(jiān)測(cè)信息的預(yù)處理，橋梁監(jiān)測(cè)信息的分布與檢驗(yàn)，荷載效應(yīng)統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析，橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)資料的收集與積累，橋梁結(jié)構(gòu)截面、材料、計(jì)算模式不定性分析，橋梁抗力統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析計(jì)算，橋梁結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算模式的確定，橋梁結(jié)構(gòu)控制截面可靠度計(jì)算，不同橋梁的失效模式分析，橋梁結(jié)構(gòu)的體系可靠度計(jì)算分析，目標(biāo)可靠指標(biāo)的確定與橋梁安全評(píng)價(jià)和顯示。
文檔編號(hào)E01D1/00GK1740444SQ200510103599
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2005年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月23日
發(fā)明者周建庭 申請(qǐng)人:重慶交通學(xué)院