基于健康監(jiān)測的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋安全預(yù)后研究.pdf

1、復(fù)雜服役環(huán)境下既有橋梁的材料性能不斷劣化、病害日趨嚴重，而實際運營荷載水平的不斷提高使這一過程大大加速，橋梁的總體安全狀態(tài)令人堪憂。如何對橋梁狀態(tài)進行有效評估并對其未來的結(jié)構(gòu)行為進行預(yù)測，是橋梁工程界面臨的重要課題。本文基于健康監(jiān)測，研究橋梁結(jié)構(gòu)的安全評估、安全預(yù)警并對橋梁未來的結(jié)構(gòu)行為進行預(yù)測，這對于保障橋梁的安全運營、推進橋梁預(yù)防性養(yǎng)護具有重大意義。
　　本文以江蘇省省道243外秦淮河大橋（預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)梁橋）為工程背

2、景，建立了一套基于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的安全預(yù)后方法，主要工作如下:
　　(1)進行了外秦淮河大橋健康監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計和安裝調(diào)試，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了初步處理與分析。
　　(2)基于環(huán)境振動試驗獲取了橋梁的動力特性，并基于響應(yīng)面法進行模型修正，建立了能夠反映橋梁實際狀態(tài)的基準有限元模型。
　　(3)基于不確定型層次分析法、群判斷、集值統(tǒng)計等理論建立了外秦淮河大橋安全評估體系，并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)對外秦淮河大橋進行安全評估。
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3、)基于基準有限元模型和小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立了外秦淮河大橋三級安全預(yù)警體系，并結(jié)合監(jiān)測數(shù)據(jù)進行橋梁安全預(yù)警。
　　(5)通過模型確認獲得了橋梁結(jié)構(gòu)參數(shù)的概率分布模型;考慮材料變異、車輛荷載水平增長等因素，基于可靠度方法對橋梁的適用性壽命及安全性壽命進行預(yù)測，實現(xiàn)橋梁的安全預(yù)后。
　　得出的主要結(jié)論如下:
　　(1)本文建立的安全評估方法實現(xiàn)了在線監(jiān)測項目與離線監(jiān)測項目的有機結(jié)合，有效解決了橋梁評估中模糊性與不確定性的問題

4、，提高了評估結(jié)果的可靠性。外秦淮河大橋1月份安全評估得分為93.5分，橋梁總體安全狀態(tài)良好。
　　(2)建立了外秦淮河大橋藍色、黃色及紅色三級預(yù)警體系，實現(xiàn)了對橋梁重點監(jiān)測項目的實時預(yù)警;監(jiān)測數(shù)據(jù)表明:各監(jiān)測項目均有少量數(shù)據(jù)超過藍色預(yù)警閾值，無數(shù)據(jù)超過黃色或紅色預(yù)警閾值，橋梁運行狀態(tài)良好。
　　(3)安全預(yù)后表明:考慮材料變異及車輛荷載水平增長時（年增長率0.2％），外秦淮河大橋正常使用極限狀態(tài)下的適用性壽命約為51年，承載