大跨桥梁结构状态评估方法研究进展
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东南大学学报（自然科学版）
JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY （Naturai Science Edition ）
Voi.34No.5Sept.2004
大跨桥梁结构状态评估方法研究进展
郭 彤
李爱群
李兆霞
韩晓林
（东南大学结构健康监测研究所，南京210096）
摘要：简要回顾了国内外结构状态评估理论的发展，在此基础上，对蒙特卡罗法、层次分析法等
桥梁结构常用的状态评估方法进行了介绍和比较.结合润扬大桥悬索桥
（国内最大跨度的悬索桥）及苏通大桥（世界在建最大跨度的斜拉桥）中的状态评估系统，介绍了该系统的功能以及模块构成.最后阐述了状态评估领域的主要研究问题和发展方向.关键词：状态评估；健康监测；结构可靠度
中图分类号：TU311.2 文献标识码：A 文章编号：1001-0505（2004）05-0699-06
Progress in condition assessment methods for long span bridges
Guo Tong
Li Aigun
Li Zhaoxia
Han Xiaoiin
（Structure Heaith Monitoring Institute ，Southeast University ，Nanjing 210096，China ）
Abstract ：The progress in structure condition assessment is briefiy reviewed ，and based on this ，the generai methods of bridge condition assessment are introduced and compared ，inciuding Monte Cario mthod and anaiyticai hierarchy process ，https://www.wendangku.net/doc/4e8616340.html,bined with the introduction to the condition assess-ment system on Runyang Bridge which is the iongest suspension bridge in China and Sutong Bridge which is the iongest cabie-stayed bridge in the worid ，the function and its constitution of this system are discussed in detaii.Finaiiy ，the main probiems in probabiiity anaiysis and the deveiopment of condi-tion assessment are presented.
Key words ：condition assessment ；heaith monitoring ；structure probabiiity 收稿日期：2004-04-29.
基金项目：国家自然科学基金资助项目（50378017）.作者简介：郭 $（1977—），男，博士生，civiicenter@https://www.wendangku.net/doc/4e8616340.html, ；
李爱群（联系人），男，博士，教授，博士生导师，
aigunii@https://www.wendangku.net/doc/4e8616340.html,.
随着大跨度桥梁设计的轻柔化以及结构形式与功能的H 趋复杂化，大跨度桥梁的安全运营成为值得关注的重要问题.由于大型桥梁工程往往具有
投资大、设计周期长、使用环境恶劣，易受周围大气、温度、湿度及天气的影响而发生劣化以及长期
承受动荷载等特点，因而对桥梁结构进行长期的健康监测及状态评估就显得非常必要.目前大型桥梁和结构的状态评估技术在国内外已经受到广泛的
关注和重视，成为桥梁研究领域的热点问题
［1~4］
.1 桥梁状态评估理论及方法的发展
桥梁结构的状态评估理论及方法是%随着建
筑结构可靠性评估理论发展起来的，而后者的发展大致可以分为3个阶段.20世纪40~50年代的探
索阶段，主要注重于结构病&原因的分析和修补方
法的研究；60~70年代，主要针对建筑物的检测技术及评估方法，提出总体评估、分项评估（模糊评价及概率评价）等不同方法，其中对照规范评估的方法比较简单易行，
这种方法便于对群体建筑物做出宏观评估；80年代以后，开始了对评估标准的研究与制订.
已建结构的可靠性理论产生于20世纪70年代发达国家维修改造业迅速发展时期，
研究内容主要集中于已建结构的损伤评估、
模式识别和可靠性评价.1994年美国的姚’平和德国的Natke 对已建结构损伤检测及可靠性评价作了更加深入的研究；前苏联对已建结构的可靠性也进行了大量的研究，并对荷载和抗力分布的确定都提出了明确的原则，认为已建（服(）结构的可靠度计算值受到检测和计算精度的影响很大，并提出已建结构的可靠性分析应考虑时间因素.
20世纪70年代后期，国际上以概率论和数理
统计为基础的结构可靠度理论在土木工程领域逐步进入实用阶段.例如，加拿大分别于1975年和1979年率先颁布了基于可靠度的房屋建筑和公路桥梁结构设计规范；1977年，原联邦德国编制了《确定建筑物安全度的基础》作为编制其他规范的基本依据；1978年，北欧五国的建筑委员会提出了《结构荷载与安全度设计规程》；美国国家标准局于1980年提出了《基于概率的荷载准则》；英国于1982年在BS5400桥梁设计规范中引入了结构可靠度理论的内容.这表明土木工程结构的设计理论和设计方法进入了一个新的阶段.
我国对已建结构的可靠性理论的研究始于20世纪80年代.1987年，赵国藩和李云贵讨论了已建（服役）结构与拟建结构的不同之处，并提出了已建（服役）结构可靠性分析的方法和程序，并对可靠性评定及模糊数学在该领域的应用进行了讨论［5］.1990年，王光远提出了已建结构在使用中的动态可靠度的概念，论述了已建结构动态可靠度分析的特点以及新建结构的可靠度、不维修结构的动态可靠度、结构的维修和拆除准则以及维修方案的优化等相关问题.
在国内相关规范制定方面，1984年国家计委批准颁布了《建筑结构设计统一标准》（GBJ68—84），该标准提出了以可靠性为基础的概率极限状态设计统一原则.自1989年起，根据该统一标准修订的各种建筑结构设计规范陆续发布并投入使用.在《公路工程结构可靠度设计统一标准》（GB/T50283—1999）中，全面引入了结构可靠性理论，把影响结构可靠性的各种因素均视为随机变量，以大量现场实测资料和试验数据为基础，运用统计数学的方法，寻求各随机性变量的统计规律，确定结构的失效概率（或可靠度）来度量结构的可靠性.
在监测与评估系统的应用实践方面，目前许多国家都开始在一些已建和在建的大跨桥梁上进行试点研究：丹麦曾对总长1726m的Faroe跨海斜拉大桥进行施工阶段及通车首年的监测，旨在检查关键的设计参数，监测施工危险阶段以及获取开发优化的监控维护系统所必需的桥梁健康记录，并且在主跨1624m的Great Beit East悬索桥上已开始尝试把极端记录与正常记录分开处理的技术以期减小数据存量［6］；墨西哥有关部门则对总长1543m的Tampi-co斜拉桥进行了动力特性测试并比较了环境激振和传统振动试验的效果［7］；香港的Lantau Fixed Crossing和青马大桥、内地的虎门大桥、徐浦大桥、江阴长江大桥等在施工阶段已开始传感设备的安设，以备将来运营期间的实时监测.2003年中国首家桥梁健康监测研究所在东南大学土木工程学院成立，该所目前正在开展润扬大桥健康监测评估系统的研发［4，8］、江阴长江大桥评估系统改造以及苏通大桥健康监测评估的科研咨询等工作.
!"桥梁结构状态评估理论及其方法
!.#"桥梁结构安全性评估
目前存在多种桥梁安全性评估方法，所采用的理论主要集中在可靠度理论［5］、层次分析法［9，10］、模糊理论［11，12］、神经网络［13］以及专家系统［14~16］等. 2.1.1 可靠度理论（probabiiistic theory）
一次二阶矩方法［5］是目前常用的可靠度分析方法.该方法是以结构功能函数服从正态分布为基础的，而实际工程中，结构功能函数往往是非线性函数，大多数基本随机变量不服从正态分布，在这种情况下，结构功能函数一般也不服从正态分布，此时该方法就不能直接计算结构的可靠指标.
因为结构功能函数或经映射变换后的结构功能函数的非线性程度较高，只考虑功能函数一次项的一次二阶矩方法的计算精度往往不能满足工程应用要求，因此，在一次二阶矩法的基础上，又提出了广义随机空间内可靠度分析的二次二阶矩方法，顾名思义，它考虑了结构功能函数的二次非线性项，其数学基础是数值逼近中的拉普拉斯（La-piace）渐近原理.
结构可靠度分析的数值模拟方法———蒙特卡罗法（Monte Cario method）［17，18］也是结构可靠度分析的基本方法之一.该方法的特点是，模拟的收敛速度与基本随机变量的维数无关，极限状态函数的复杂程度与模拟过程无关，计算中无须将状态函数线性化和随机变量当量正态化，具有直接解决问题的能力；同时，数值模拟的误差也可以容易地确定，从而可确定模拟的次数和精度.所以，上述特点决定了蒙特卡罗法将会在可靠度分析中发挥更大的作用.浙江大学学者通过研究，分别提出了使结构失效概率估计值方差最小的重要抽样方法［17］和对偶重要抽样方法［18］，在计算量增加不大的情况下，提高了分析效率.在润扬大桥安全性评估系统中，其结构可靠度的求解也是采用了基于蒙特卡罗抽样的模拟方法.
2.1.2 层次分析法（anaiyticai hierarchy process，
AHP）
层次分析［9，10］是美国运筹学家A.L.Satty在
007东南大学学报（自然科学版）第34卷
20世纪70年代提出的.AHP法是多指标综合评价的一种定量方法，它通过确定同一层次中各评估指标的初始权重，将定性因素定量化，在一定程度上减少了主观的影响，使评价更趋于科学化.权重的计算方法可采用乘积方根法与求和平均法.目前AHP法在国内已逐步受到重视，并得到了一些实际应用.由东南大学结构健康监测研究所开发的桥梁结构健康监测评估系统采用了基于可靠度分析的多层次评估模型（见图1），通过对监测数据和人工检查信息的分析和结构损伤的识别，系统最终可给出桥梁的整体状态的综合评价或各构件状态的评价，其结果可作为桥梁维修或维护的理论依据.评估的内容主要针对桥梁的安全性和耐久性，包括承载能力、应力、变形、索力、结构损伤、混凝土裂缝、混凝土保护层损伤以及钢筋锈蚀等内容.
图!"桥梁健康监测评估系统多层次评估模型
2.1.3基于层次分析及专家评估的变权综合评估法
对于桥梁损伤状况的评估，目前我国规范采用
的是综合分级评定的方法［15，16］，将最终评定的标
度分为5级，然后依据各地的环境条件、养护要求
和专家评估法确定各分部结构的权重，利用8分法
得出最终评定分数，划分评定等级.对于基层养护
人员，按规范的要求对桥梁损伤状况做出正确合理
的判断仍然存在一定的难度，对重要的分部结构一
巳将等级划分错，在综合评定的计算中将会产生较
大的误差，影响评定的结果.
为了使各桥梁之间能相互比较，必须采用一个
客观的综合性指标来衡量其损伤状况.由此文献
［14］提出了利用桥梁损伤状况指数BCI作为衡量
桥梁及其损伤状况的综合性指标，即
BCI=2I
i=1R
i
w
i
（1）
式中，R i为各分部结构分数平均值；w i为各分部结构的权重；I为分部结构数.可根据变权后的BCI 得分来确定桥梁评定等级.
在按专家评定法打分、划分权重后，如所评定桥梁具有规定项目中的所有分部结构则跳过本步；如不具备某项或某几项分部结构则进行变权.将不具备的某项或某几项分部结构的权重按比例重新分配给其他各项，仍然保持总权重为100，则各项分部结构的权重在总权重中所占比例并未发生变化，保证了各分部结构相对于整个结构的重要性，使得个别桥梁构件出现重大缺陷状况时能在总体评估结果中较为明显地反映出来，这样评价结果更符合客观实际状态.
2.1.4 遗传算法和神经网络在桥梁状态评估中的
应用
遗传算法［19］最早于20世纪70年代由美国密执安大学的Joln Holland提出，它是基于自然遗传和自然选择的思想，以类似于达尔文适者生存理论方式的寻优方法.主要是通过编码、进化、选择、交叉和变异等5种操作来实现.
遗传算法的强大寻优功能可以较好地适应可靠性计算与分析的要求.根据文献［20~22］对Bro-tonne斜拉桥的计算结果，由遗传算法计算的可靠指标与验算点法（JC法）及Monte Carlo法得出的可靠性指标非常接近，而且遗传算法的误差要小于JC法，但在计算中，收敛速度较9.
人工神经网络（artificial neural network）［11，13］具有较强的模式识别能力，适合于工程中的损伤检测.近年来，以非线性大规模并行分布为主流的人工神经网络研究发展迅速，已比较成功地应用于模式识别等许多领域，并逐渐成为解决一些工程实际问题的基本工具之一.
神经网络在重构功能函数方面具有突出的优势，根据文献［14］采用BP网对Brotonne斜拉桥的计算结果，基于BP网络的失效概率计算结果与基于原功能函数的失效概率计算结果非常接近.这说明即使在功能函数具有强非线性的情况下，BP网络也能很精确地5近该功能函数.但BP网络与其
107
第5期郭彤，等：大跨桥梁结构状态评估方法研究
进展
他网络形式相比，收敛速度较慢，网络容易陷入局部最小值，另外网络结构的布置任意性较大，给隐层数、节点数的确定带来困难.
与上述单一的计算方法相比，更加有效的方法可能是将遗传算法和人工神经网络两者结合起来的改进响应面法［22］，即先利用遗传算法寻找设计点，然后利用BP网络在设计点附近重构功能函数，最后采用重要抽样法来计算各失效模式的失效概率!f.这一方法既避免了一次二阶矩法的局限性，又具有Monte CarIo法高精度的优点，而且可以显著提高计算效率和精度.
2.2 桥梁结构耐久性评估
2.2.l 基于概率统计的构件疲劳评估
该方法主要是利用结构健康监测系统所记录的应变时程曲线，根据统计分析，从而对桥梁关键构件的疲劳寿命作出可靠性的评估［23］.
选取若干天的应变时程曲线，通过统计分析得到其标准样本，认为所测桥梁上所有的应变循环都是这个标准样本的重复，并利用雨流计数法，得到3d的标准样本的应力幅谱.在对桥梁结构细节的疲劳寿命进行可靠性评估时，利用英国规范BS5400由桥梁在不同失效概率下疲劳曲线各参数的实验结果，计算得到不同可靠概率下桥梁的疲劳寿命.然后对已有的概率模型参数进行修正，得到适合桥梁疲劳寿命评估的概率模型，整个疲劳分析的流程如图2所示.
图2 润扬大桥钢箱梁疲劳分析的流程2.2.2 模糊综合评估方法
l965年，美国的L.A.Zadeh教授首次提出了模糊集合的概念［ll，l2］，为描述错综复杂的事物提供了数学工具，使对复杂事物进行模糊综合评估成为可能.随后，基于模糊集合论的模糊综合评估方法得到迅速的发展，由于模糊评估方法的特点使其恰好可以应用于桥梁耐久性评估中.
系统的状态有时是不分明、不确定的，此时可以用模糊集来描述.通过采用模糊聚类分析可以将模糊集分为不同水平的子集，由此判别病害最可能属于的子集.另一个有效的方法是首先建立起病害与成因的模糊关系矩阵R，如果当前病害成因向量的模糊隶属度为C（charactoristic），则病害D（dis-ease）通过模糊合成加以确定，D=R>C.另外，模型假设检验法、贝叶斯决策函数法、特征量统计检验法和逻辑代数法等也用于桥梁结构的病害识别和评估.文献［5］还提出了结构模糊随机可靠度的统一模型，可以同时考虑变量的随机性和模糊性，扩大了结构可靠度分析的范围，还针对某些特定情况，提出了模糊变量当量随机化的方法，以简化计算.
3 桥梁健康监测评估体系［24，25］
3.1 桥梁健康监测评估体系的功能与组成
Housner等人将结构健康监测与评估系统定义为：一种从营运状态的结构中获取并处理数据，评估结构的主要性能指标（如可靠性、耐久性等）的有效方法［24］.它结合了无损检测（NDT）和结构特性分析（包括结构响应），目的是为了诊断结构中是否有损伤发生，判断损伤的位置，估计损伤的程度以及损伤对结构将要造成的后果.
以润扬大桥的结构监测与评估系统为例（见图3），该系统共由在线测试、实时分析、损伤识别、状态评估以及维护决策5个模块组成.首先，通过在线测试模块，依靠传感、测试以及网络通信技术对桥梁的工作环境、桥梁在车载等各类外部荷载因素作用下的响应进行在线测试，并将上述信息转入实时分析模块，然后依靠修正后的有限元模拟计算，得到桥梁在当前时刻的结构状态.在此基础上，由损伤识别模块为桥梁在特殊气候、交通条件及营运状况异常时进行损伤预警或者损伤定位.在状态评估模块中，依据更新后的指标参数，对构件以及整个结构的承载力和耐久性进行评价.最后在维护决策模块中，为桥梁的运营管理、养护维修以及科学决策提供建议.
207东南大学学报（自然科学版）第34
卷
由图3可见，与传统的检测技术不同，大型桥梁健康监测与评估不仅要求在测试上具有快速大容量的信息采集与通讯能力，而且要求对结构整体行为进行实时监控和对结构状态进行智能化评估.
3.2 桥梁健康监测评估管理软件
考虑到桥梁健康监测评估系统的用户主要针对日常监测管理人员、检查人员、决策人员以及专业技术人员，因此管理软件应具备方便快捷的数据查询功能和形象直观的评估结果.根据上述需求分析的结果可设计出润扬大桥健康监测评估的管理软件的主要功能框架（见图4）.
4 研究展望
目前常用的结构可靠度分析方法，尽管计算简便，但并不能适用于所有情况，仍需要根据不同问题的特点和要求，作进一步的研究，有关的研究涉及到以下几个方面：
1）目前的结构可靠度分析方法多局限于结构随机变量不相关的情形，而实际工程中，有些情况下随机变量往往是相关的，如以自重为主要荷载的结构的荷载与抗力，这时还需要考虑随机变量的相关性.
图3 润扬大桥健康监测评估系统功能模块框图
图4 润扬大桥健康监测评估系统数据管理软件框架
2）目前结构可靠性指标的计算是针对线性极限状态方程或线性化极限状态方程而言的，而大型复杂结构实际上都是非线性的，因此还需解决极限状态方程的非线性项的影响.由于神经网络和遗传算法在该方面具有突出的优势，因此这2种方法在结构损伤识别和评估方面具有广=的应用前景.小波分析由于具有刻画细节的能力，在数据的处理方面也有一定的优势.
3）大型复杂结构的内力和位移一般要用有限元方法进行分析，这时结构的响应与结构上作用荷载之间的关系不能再用一个显式表示，当对结构或结构构件进行可靠度分析时，所建立的极限状态方程也不再是一个显式，从而造成了迭代求解可靠指标的困难.因此，计算方法应便于与通用的有限元软件联接，以求解大型复杂结构的可靠度.
4）桥梁结构，特别是大跨索支承桥梁的结构，往往同时存在着彼此有联系的多层次的多个失效模式以及失效路径，而目前的研究，尤其是:;评估研究，大多只是处于构件水平上，真正实现结构体系的可靠度分析尚有许多工作要做.
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407东南大学学报（自然科学版）第34卷
桥梁的检测方法详细讲解
桥梁检查及检测的目的在于通过对桥梁的技术状况及缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势，弄清出现缺陷和损伤的主要原因，以便能分析评价既存缺陷和损伤对桥梁质量和使用承载能力的影响，并为桥梁维修和加固设计提供可靠的技术数据和依据。因此，桥梁检查是进行桥梁养护、维修与加固的先导工作，是决定维修与加固方案可行和正确与否的可靠保证。按照检查的范围、深度、方式和检查结果的用途等的不同，桥梁检查归纳为日常检查、定期检查和特殊检查。按照《公路养护技术规范》规定，日常检查和定期检查由公路管理机构和具有一定检查经验并受过专门桥梁检查培训及熟悉桥梁设计、施工等方面知识的检查工程师，按规定周期，对桥梁主体及附属结构的技术状况进行定期跟踪的全面检查，提交检查成果文件，提出养护建议，如有特殊检查需求，则限制交通进行特殊检查。 1桥梁外观检查方法与要点
外观检查包括桥梁总体性与局部构造几何尺寸的量测、结构病害的检查与量测 等，不同桥型在检查方面各有侧重点。一般来说，从总体上可将桥梁分为三部分: （1）上部结构，在梁式桥中主要指主梁; （2）下部结构，一般包括基础与承台、拱圈拱顶裂缝、墩的位移、桩以及桥台等; （3）附属结构一般应着重检查桥面铺装、伸缩缝、栏杆等，其它的还有梁桥 部分检查端部的斜裂缝与跨中部位的裂缝、挠度等检查要点。对于钢筋混凝土桥梁类型，主要是检测钢筋（保护层厚度、锈蚀状况测试）与混凝土（碳化深度、强度等级与耐久性有关的含碱量和氯离子含量）；对于材料检测类型，则主要是检查桥梁结构材料的无损或微损检测，这也是当前的重点研究领域；结构资料则主要是掌握桥梁的原施工工艺、结构设计以及桥梁的结构维修养护历史等过程，从而根据相关规范作为标准分析桥梁质量状况。此外，为了提高检查效率， 可采购用于桥面检测的先进高新技术仪器，如激光雷达，就是用来测量整桥；双频带红外线自动温度成像系统，可用来检测桥面；探地雷达成像系统，可用来检测桥面板等。 2荷载试验法
桥梁技术状况评定报告模板
1.桥梁概况 跨径组合为8m+10m+8m=26m（图1）。桥面横向布置为0.3m（栏杆）+15.0m（车行道）+0.3m（栏杆）=15.6m，未设人行道和非机动车道。横向由15块钢筋混凝土空心板梁组成，支座采用板式橡胶支座。桥台处设型钢伸缩缝，桥面铺装为水泥混凝土，墩顶处连续。桥墩为排架式桥墩。 图1 桥梁侧面照片 2.桥梁病害 1)上部结构 3-6号梁近3号台处0.7m长度范围内掉角，梁底均有轻微横向裂缝，缝宽未超限。3-15号梁外侧锈胀露筋。多条铰缝渗水。0号台4块支座缺失，3号台4块支座缺失。 抽检混凝土保护层厚度、钢筋锈蚀、混凝土强度、混凝土碳化评定标度为1。 2）下部结构 0号台和3号台前护坡沉陷、破损。2号墩承台东侧面多处钢筋露出。 3）桥面系 水泥混凝土铺装多处出现脱皮、露骨。1号孔4条纵向通长裂缝，2号孔5条纵向通长裂缝，3号孔3条通长裂缝。1号墩、2号墩桥面铺装有横向贯穿裂缝。0号台、3号台表面渗水严重，型钢伸缩缝止水带脱落。部分泄水孔堵塞。桥面两侧护栏状况良好。 3.修改建议
4.构件划分及数量统计 构件划分及数量统计见表1~表3
5.技术状况评分计算 1）上部结构计算 （1）构件计算 ①上部承重构件（空心板梁）： 空心板梁掉角，剥落（锈胀露筋）最大评定标度为4，实际评定标度为2，扣分25，得分100-25=75。 梁底横向裂缝，最大评定标度为5，实际评定标度为2，扣分35，得分100-35=65。其中，1片梁同时存在2种病害，按照两项病害扣分值多少由大至小进行排序计算，35分排序第一，25分排序第二，计算过程为： U1=35 U2= PMCI l= ②上部一般构件（铰缝）：铰缝渗水（填料脱落），最大评定标度为4，实际评定标度为3，扣分40，得分100-40=60。 ③支座：支座缺失，最大评定标度为5，实际评定标度为5，扣分100，得分100-100=0 （2）部件计算 ①上部承重部件：共45片空心板梁，得分75的1片，得分53.5的1片，其余43片为100片。 PCCI梁= ②上部一般构件：共42条铰缝，得分60的有12条，其余30条为100分。PCCO纹经= ③支座：共180个支座，8块缺失。 PCCI铰缝= （3）上部结构得分（表4） 2）下部结构计算 护坡缺陷，最大评定标度为4，实际评定标度为4，扣分50，得分100-50=50。BCCI护坡= 承台露筋锈蚀，最大评定标度为4，实际评定标度为3，扣分40，得分100-40=60。BCCI桥墩=
现代桥梁健康安全监测系统++
目录 一、传统桥梁结构检查与评估概述 (1) 二、现代桥梁健康监测系统概述 (2) 三、健康监测系统研究现状 (3) 四、健康监测系统实施现状 (5) $ 五、健康监测系统应用效果与存在问题 (9) 六、健康监测系统改善建议与发展前景 (10) "
一、传统桥梁结构检查与评估概述 桥梁在建成后，由于受到气候、腐蚀、氧化或老化等因素，以及长期在静载和活载的作用下易于受到损坏，相应地其强度和刚度会随时间的增加而降低。这不仅会影响行车的安全，并会使桥梁的使用寿命缩短。为保证大桥的安全与交通运输畅通，加强对桥梁的维护管理工作极为重要。桥梁管理的目的在于保证结构的可靠性，主要指结构的承载能力、运营状态和耐久性能等，以满足预定的功能要求。桥梁的健康状况主要通过利用收集到的特定信息来加以评估，并作出相应的工程决策，实施保养、维修与加固工作。评估的主要内容包括：承载能力、运营状态、耐久能力以及剩余寿命预测。承载能力评估与结构或构件的极限强度、稳定性能等有关，其评估的目的是要找出结构的实际安全储备，以避免在日常使用中产生灾难性后果。运营状态评估与结构或构件在日常荷载作用下的变形、振动、裂缝等有关。运营状态评估对于大桥工件条件的确认和定期维修养护的实施十分重要。耐久能力评估侧重于大桥的损伤及其成因，以及其对材料物理特性的影响。 传统上，对桥梁结构的评估通过人工目测检查或借助于便携式仪器测量得到的信息进行。人工桥梁检查分为经常检查、定期检查和特殊检查。但是人工桥梁检查方法在实际应用中有很大的局限性。美国联邦公路委员会的最近调查表明，根据目测检查而作出的评估结果平均有56%是不恰当的。传统检测方式的不足之处主要表现在： （i）需要大量人力、物力并有诸多检查盲点。现代大型桥梁结构布置极其复杂，构件多且尺寸大，加之大部分的构件和隐蔽工程部位难于直接接近检查，因此，这对现代大型桥梁尤其突出； （ii）主观性强，难于量化。检查与评估的结果主要取决于检查人员的专业知识水平以及现场检测的经验。经过半个多世纪的发展，虽然桥梁的分析设计与施工技术已日趋完善，但对某些响应现象，尤其是损伤的发展过程，尚处于经验积累中，因此定量化的描述是很重要的； （iii）缺少整体性。人工检查以单一构件为对象，而用于现代机械、光学、超声波和电磁波等技术的检测工具，都只能提供局部的检测和诊断信息，而不能
浅析桥梁结构损伤检测方法
浅析桥梁结构损伤检测方法 摘要：对桥梁检测方法和技术方面进行了论述，以上塘路高架桥工程健康检测为背景，通过对既有结构状态和检测结果的分析，对未来桥梁检测提出几点建议，为桥梁的优先加固提供了依据。 关键词：桥梁检测；结构状态；优先加固 abstract: the testing methods and technology bridges are discussed in this paper, the above pond road viaduct project health detection as the background, through both structure of state and the analysis of test results, for bridge test future put forward several proposals, the priority for the bridge reinforcement to provide the basis. keywords: bridge detection; structure state; priority reinforcement 中图分类号： k928 文献标识码： a 文章编号： 0 引言 桥梁是联系城市和地区的纽带与喉咙，直接左右着公路的生命，因此，必须确保其工程质量，始终使其处于良好的工作状态。这么众多的桥梁，在主体结构建成后有无隐患？在通车运行前桥梁的状态如何？在运行中的状态如何？有没有运行隐患？如果有，是否严重到影响桥梁使用？应当重点防护或修复的部位在那里？已经使用多年的桥梁还有多少年限，由于种种原因需要立即知道桥梁当前的状态是否还适宜通行使用？能否通过重载车辆、或超过
桥梁结构健康监测
桥梁结构健康监测
目录 1. 桥梁结构健康监测的概念 0 2. 桥梁结构健康监测系统 0 2.1. 监测内容 0 2.2. 数据传输 (1) 2.3. 数据分析处理和控制 (2) 2.4. 大型桥梁结构健康监测系统 (2) 2.5. 桥梁结构健康监测的现状与发展方向 (3) 3. 桥梁结构健康监测系统的意义 (4) 3.1. 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括： (4) 3.2. 桥梁健康监测意义 (4) 4. 现有桥梁结构监测系统存在的问题 (5) 5. 结语 (6)
桥梁结构健康监测 1.桥梁结构健康监测的概念 交通是社会的经济命脉，桥梁是交通的咽喉，交通不畅会制约社会的经济发展，所以保障桥梁的功能性、耐久性，尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生,对桥梁结构进行健康监测应运而生，桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础，采用各种适宜的检验、检测手段获取数据，为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证；对结构的主要性能指标和特性进行分析，及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷，诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度，并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估，为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号，为桥梁维护、维修与管理措施提供依据，并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏，保障和延长桥梁的使用寿命的目的。 2.桥梁结构健康监测系统 2.1.监测内容 数据采集与测量的内容主要为：变形(沉降、位移、倾斜)、应力、动力特性、温度、外观检测等。 1)变形监测 采取适宜的测量手段，对桥梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。常用监测变形的方法有：导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。 2)应力监测 桥梁运营状态中主体结构的应力变化是由于主体结构的外部条件和内部状态变化引起
桥梁技术状况评定标准
桥梁技术状况评定标准 1、《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）中提及的三种检查不含下面哪种？?A,巡视检查 ?B,经常检查 ?C,定期检查 ?D,特殊检查 正确答案：A 2、支座属于下面哪个结构？ ?A,桥面系 ?B,上部结构 ?C,下部结构 ?D,基础结构 正确答案：B 3、下面那些属于构件？ ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的两个桥台
?D,一座桥的所有桥墩 正确答案：A 4、桥梁部件评分公式中，当主要部件中的构件最低得分在[0~40)区域时，其对应的部件评 分为？ ?A,构件中得分中的最低者 ?B,等于该部件所有构件得分经部件评分公式计算所得数值 ?C,等于满分 ?D,等于零分 正确答案：A 5、下面那些属于部件？ ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的一个桥台 ?D,一座桥的一个桥墩 正确答案：B 6、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、50分，该部件的得分 计算方式为（） ?A,由3个构件得分按照部件评定公式获得
?B,等于得分最低的构件得分 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 正确答案：A 7、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、35分，该部件的得分 计算方式为（） ?A,由3个构件得分按照部件技术状况评定公式获得 ?B,三个构件得分的最低值 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 正确答案：B 8、当预应力混凝土梁的跨中横向裂缝被评为5类时，该桥应（） ?A,按照分层综合评定法计算其技术等级 ?B,按照最差桥梁状况单项控制指标评为4类桥 ?C,按照最差桥梁状况单项控制指标评为5类桥 ?D,按照最差桥梁状况单项控制指标评为3类桥 正确答案：C 9、扩大基础冲刷深度大于设计值，冲空面积达20%以上的桥梁（）
城市桥梁技术状况评估方法研究
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/4e8616340.html, 城市桥梁技术状况评估方法研究 作者：迟恩先 来源：《科技风》2018年第27期 摘要：为准确、全面的进行城市桥梁技术状况评估，本文对《城市桥梁养护技术规范CJJ99-2003》规定的评估方法进行了分析，并结合《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/T H21-2011）对城市桥梁技术状况评估方法提出了几点改进意见，以供城市桥梁检测人员参考。 关键词：城市桥梁；技术状况；评估方法 1 概述 近几年，由于国民经济大发展，交通运输业也随着高速发展，超载超限时有发生，致使桥梁的技术状况下降很快，但是由于长期“重建、轻养”思想的影响下，城市桥梁没有进行及时的检测评估，养护工作也严重滞后，致使城市桥梁坍塌事故时有发生，其中有建于60、70年代的城市桥梁，也有一些是仅建成十几年的大型桥梁，给人民的生命财产造成极大的影响。为了加强城市桥梁的养护工作，保障城市桥梁的完好和安全运行，我国建设部颁布行业标准《城市桥梁养护技术规范》（CJJ99-2003），但本规范运行至今已有十多年，城市桥梁的结构形式应用广泛，《城市桥梁养护技术规范》中的个别规定已不能完全适应城市桥梁技术状况的评估体系，笔者根据工作中遇到的实际问题结合《城市桥梁养护技术规范》中的桥梁技术状况评估方法进行了分析，并提出了一些意见，仅供参考。 2 《城市桥梁养护技术规范》中的桥梁技术状况评估方法 2.1 评估方法原理 城市桥梁技术状况评估分为Ⅰ类养护城市桥梁评估和Ⅱ～Ⅴ类养护城市桥梁评估。 ①Ⅰ类养护城市桥梁评估按主要构件是否损坏，是否影响结构安全划分为合格和不合格两种标准。 ②Ⅱ～Ⅴ类养护城市桥梁采用先分部再综合的方法进行评估，按分层加权法计算桥梁的BCI值来进行评价，分为A、B、C、D、E五个等级。首先按底层构件缺陷及扣分的标准对检查构件进行评分，中层部件的评定在底层评分的基础上，按規定构件权重计算部件的加权平均值，然后根据桥梁结构组成部分的权重计算桥梁的综合评分结果，得到桥梁状态指数（BCI 值）。桥梁技术状况评定结果比较客观。 2.2 《城市桥梁养护技术规范》评估方法的不足
桥梁结构安全监测
桥梁结构安全监测的基本内容主要为：变形（沉降、位移、倾斜）、应力、动力特性、温度以及常规外观检测等。 其中桥梁挠度是监测的一项重要内容，确保结构有足够的刚度。 测量桥梁挠度可以在桥梁的不同部位安装合适的传感器，如机械测试仪器（包括百分表、千分表、张线式位移和挠度计）、光电成像法、倾角仪、GPS、激光图像法、连通管法。目前在监测中常用GPS进行监测，它实现桥梁动态实时、自动测量。 。传统桥梁结构应力应变测量所采用的技术模式基本是通过敏感元件（如电阻应变片、基于钢弦的振弦式应变计）将被测量转换成电学量，再通过专用电学量测量仪器记录测量结果。 压电式及ICP型加速度传感器，它是使用最普遍的振动传感器，特点是稳定性好、体积小、是中高频振动的理想传感器。电容式加速度传感器是一种适合超低频测量的振动传感器，其下限频率可以达到0Hz，非常适用在极低频率和静态加速度测量。伺服式振动传感器，它是测量超低频微振动的理想传感器，采用有源或无源闭环伺服技术，具有良好的超低频特性，适合超低频大量程测量和微弱振动测量。目前该类传感器在桥梁测试中普遍应用，但在长期监测系统中使用不多。 根据城市桥梁在道路系统中的地位，城市桥梁宜分为以下五类： Ⅰ类养护的城市桥梁——特大桥梁及特殊结构的桥梁。 Ⅱ类养护的城市桥梁——城市快速路网上的桥梁。 Ⅲ类养护的城市桥梁——城市主干路上的桥梁。 Ⅳ类养护的城市桥梁——城市次干路上的桥梁。 Ⅴ类养护的城市桥梁——城市支路和街坊路上的桥梁。 城市桥梁检查应根据其内容、周期、评估要求分为经常性检查、定期检测、特殊检测。
经常性检查又称日常检查或例行检查，主要指对桥面设施、上部结构、下部结构和附属构造物的技术状况进行日常巡视检查，及时发现缺损并进行小修保养工作。 (1)经常性检查宜以目测为主，配合简单量测工具， 定期检查是为评定桥梁的使用功能，制订管理养护计划提供基础数据，按规定周期，对桥梁主体结构及其附属构造物的技术状况进行定期跟踪的全面检查。 （1）定期检测分为常规定期检测和结构定期检测。常规定期检测应每年一次，可根据城市桥梁实际运行状况和结构类型、周边环境等适当增加检测次数。结构定期检测应在规定的时间间隔进行，Ⅰ类养护的城市桥梁宜为1-2年，关键部位可设仪器监控测试；Ⅱ~Ⅴ类养护的城市桥梁间隔宜为6-10年。 （2）常规定期检测宜为目测为主，并应配备如照相机、裂缝观测仪、探查工具及现场的辅助器材与设备等必要的量测仪器。 （4）结构定期检测报告应包括下列内容： 1城市桥梁进行结构定期检测的原因。 2结构定期检测的方法和评价结论。 3结构使用限制，其中包括荷载、速度、机动车通行或车道数限制。 4养护维修加固措施。 2 城市桥梁常规定期检测中难以判明是否安全的桥梁。 3 为提高或达到设计承载等级而需要进行修复加固、改建、扩建的城市桥梁。 4 超过设计年限，需延长适用的城市桥梁。
桥梁健康监测答案
第1题桥梁健康监测的主要内容为（） A、外部环境监测，通行荷载监测，结构关键部位内力监测，结构几何形态监测，结构自 振特性监测，结构损伤情况监测等； B、风载、应力、挠度、几何变位、自振频率； 广| C、外观检查、病害识别、技术状况评定; D、主要材质特性、承载能力评定。 第2题对于连续刚构桥梁外部环境监测的最重要内容为 （） A风速、风向; B、温度； C湿度； 广D降雨量； 第3题通行荷载监测重点关注参数为（） A、通行车辆尺寸和数量； -B、通行车辆的轴重和轴距，交通流量； yd C、大件运输车辆； D、超限运输车辆。 第4题下列哪项不是桥梁结构关键部位内力主要监测内容（） ' A、斜拉桥索力； 厂一B、梁式桥主梁跨中截面应力； C钢管混凝土拱桥的拱脚截面应力； "'I D、梁式桥桥墩内力。
第5题下列哪项不是结构几何形态主要监测内容 （） 广A、连续刚构桥的墩底沉降； :厂| B、连续梁桥的主梁挠度； 冷| C系杆拱桥的吊杆伸长量；拱桥 厂D斜拉桥墩（塔）顶偏位。 第6题某桥梁监测结果发现该桥的自振频率有逐渐降低趋势，表明该桥（）广A、刚度增大，振动周期变长，技术状况好； 广I B、刚度增大，振动周期变短，技术状况好； ^*| C、刚度降低，振动周期变长，技术状况变差； D、刚度降低，振动周期变短，技术状况变差。 第7题结构损伤监测内容不含（） A、损伤部位、范围； B、、损伤类型； C、损伤开展情况； * D、损伤原因。 第8题下列不属于桥梁健康监测使用的环境监测设备的是 （） A、风速仪； B、风向仪； C雨量计和蒸发计； 厂 D温度传感器。
桥梁结构健康监测系统的意义
桥梁结构健康监测系统的意义 桥梁结构健康监测系统的主要作用包括: 1) 设计验证，确保 桥梁安全;2) 及时发现桥梁损伤;3) 为桥梁维护管理提供技术依 据;4) 辅助桥梁日常交通管理 尽管( 截止到2006年) 我们国家现有桥梁已经达到了50万 余座，但是有些地方的桥梁管理者对现有桥梁的管理仍然是被 动式的，也就是当桥梁发生安全事故的时候才对桥梁进行维护 ( 检测和加固) 这种被动式的管理不可避免的会带来桥梁安全 事故的频繁发生 结构检测与健康监测概况工程结构一般会受到两种损伤一突发性损伤和累积性损伤。突发性损伤由突发事件引起，使损伤在短期内达到或超过一定限值；累积损伤则有缓慢积累的性质，达一定程度会引起破坏影响安全和使用。健康检测能够在突发性损伤发生时及时做出判断和警报，以便采取处理措施，防止发生进一步的破坏和引发其它事故。对于累积损伤，能够定期对损伤的状态做出描述，以便根据情况采取相应措施。二、桥梁健康监测意义（一）监控与评估。桥梁健康检测的基本内涵是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为工程在特殊气候、交通条件下或运营状况严重异常时发出预警信号，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。为此，监测系统通常对以下几个方面进行监控：①桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学状态；②桥梁重要非结构构件和附属设施的工作状态；③结构构件耐久性；④工程所处环境条件等等。（二）设计验证。由于大型桥梁的力学和结构特点以及所处的特定环境，在大桥设计阶段安全掌握和预测其力学特性和行为特性是非常困难的。因此，通过桥梁健康检测所获得的实际结构的动静力行为来检验大桥的理论模型和计算假定具有重要意义。不仅对设计理论和设计模型有验证作用，而且有益于新的设计理论的形成。（三）研究与发展。桥梁健康监测带来的将不仅是监测系统和某种特定桥梁设计的反思，它还可能并成为桥梁研究的现场实验室。由于运营中的桥梁结构及其环境所获得信息不仅是理论研究和实验室调查的补充，而且可以提供有关结构行为与环境规律的最真实的信息。三、健康监测系统（一）大型桥梁健康监测系统。大型桥梁健康监测系统一般应包括以下几部分内容： 1、传感系统。由传感器、二次仪表及高可靠性的工控机等部分组成。 2、信号采集与处理系统。实现多种信息源、不同物理信号的采集与预处理，并根据系统功能要求对数据进行分解、变换以获取所需要的参数，以一定的形式存储起来。 3、通信系统。将处理过的数据传输到监控中心。 4、监控中心。利用可实现诊断功能的各种软硬件对接收到的数据进行诊断，包括结构是否受到损伤以及损伤位置、损伤程度等。传感器监测到的实时信号，经过采集与处理曲通信系统传送到监控中心进行分析和判断，从而对结构的健康状况作出评估。若结构出现异常行为，则由监控中心发出预警信号，并对检测出来的损伤进行定性、定位和定量分析同时提供维修建议。（二）信号的分析与处理。桥梁结构的健康状况是由测试的信号来
4 各类桥梁技术状况综合评定方法
4 各类桥梁技术状况综合评定方法 4.1 桥梁技术状况综合评价方法 本标准将每类桥梁分为桥面系、上部结构构件和下部结构构件三个部分，故桥梁技术状况评定包括：桥面系、上部结构、下部结构和全桥评定。本标准采用先分部再综合的办法对桥梁进行技术状况评定。 首先需要对桥面系、上部结构、下部结构中的构件进行评定。依据各章节中病害的技术状况评定表对各病害进行评定，确定各构件出现的病害缺损程度(1~5类)。对本标准中各构件病害的缺损程度进行确定，是整个技术状况评定的关键和基础。 4.2 各结构形式桥梁部件分类及权重值 在进行桥面系、上部结构、下部结构的评定综合评定时，依据不同桥型各部件重要程度的不同，给予了各类型桥梁部件不同的权重Wi。在进行全桥的综合评定时依据桥面系、上部结构、下部结构重要程度的不同，分别给予了桥面系的权重WD、上部结构的权重WSP、下部结构的权重WSB。由于各地环境条件不同，除了采用本规范的推荐值外，还允许依据实际情况进行调整。调整权重可采用专家评估法，调整值应经过批准认可，对重要构件的权重则不宜减少。 4.3 桥梁技术状况评定模型 由于发生在不同构件各病害对桥梁影响程度不同，每种病害的最严重等级也不同。病害最严重等级分为3级、4级、5级（例如：人行道的蜂窝麻面最严重等级为3级，主梁的蜂窝麻面最严重等级为4级，主梁的裂缝最严重等级为5级）。通过表4.3.1(部件各病害损坏扣分值表)将不同病害进行分级扣分，某些病害达到最严重也仅能评为3级，此病害最多扣分为60分；某些病害达到最严重评为4级，此病害最多扣分为70分；某些病害达到最严重能评为5级，此病害最多扣分为100分，按照这种扣分方法能体现出不同病害对桥梁影响程度的不同。 对照表4.3.1(部件各病害损坏扣分值表)得到各构件量化评定指标值(0~100分)，然后 - 183 -
桥梁结构检测与鉴定
桥梁结构检测与鉴定 学号: 姓名: 专业: 2014年12月19日
桥梁结构检测与鉴定 一、桥梁结果检测与鉴定概述 1.1 我国公路桥梁现状 截至2008年底，我国共有公路桥梁59 万座，其中混凝土结构桥梁占90%以上，已成为世界在用桥梁的大国。但随时间的增长，桥梁耐久性、安全性降低，我国公路路网有3万余座危桥急需加固改造，桥梁维修加固与养护管理面临诸多的世界性难题，是国内外桥梁界研究的热点。而在我国公路桥梁中大部分主要分布在技术标准低、通行能力差的县乡公路上，设计荷载标准大多为汽—13、拖—60 或汽—15、挂—80，其中还有相当一部分桥梁的荷载标准仅为汽—10, 履带—50，甚至低于汽车—10 级。桥梁长期在自然环境（大气腐蚀、温度、湿度变化） 和使用环境（荷载作用与频率的增加、材料与结构的疲劳）的作用下，总会逐渐产生损坏现象，这是一个不可逆转的过程。我国早期建造的桥梁大量使用钢筋混凝土结构，这些桥梁现已运营20~40 年，大多混凝土桥梁将步入老化期，这些桥梁处于一种带病、超负荷工作状态。桥梁承载能力低、通行能力差是我国公路路网通行能力低的一个重要影响因素。如何对桥梁实际状态做出评估，确切评定其承载能力，以便采用科学合理的经济适用方法进行加固、加宽等的技术改造，改善其适应度，提高公路路网通行能力，这是我国公路管养部门今后相当长的一段时期内所面临的一大紧迫任务。 1.2 保证桥梁运营安全的对策开展桥梁检测、评定与维修加固，是保证桥梁安全服役，保证路网畅通的重要举措。多年来国内很多专家学者在这一技术领域开展了比较系统的研究，主要技术内容围绕：1、桥梁状况与使用功能评价；2、耐久性状况与承载能力评定；3、维修加固；4、试验检测技术及其关键设备 二、桥梁检测工作程序及项目目前桥梁养护管理制度下，我国桥梁检查的分类按照检查的范围、深度、方式和检查结果的用途等的不同，大致可归纳为下列三类：1、经常检查（巡视检查、日常检查）；2、定期检查；3、特殊检查。
桥梁技术状况评定标准(JTGT H21-2011)(每日一练)
桥梁技术状况评定标准（JTG/T H21-2011）（每日一练） 考生姓名：考试日期：【2020-12-10 】 单项选择题（共20 题) 1、《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）中提及的三种检查不含下面哪 种？(A) ?A,巡视检查 ?B,经常检查 ?C,定期检查 ?D,特殊检查 答题结果： 正确答案：A 2、支座属于下面哪个结构？(B) ?A,桥面系 ?B,上部结构 ?C,下部结构 ?D,基础结构 答题结果： 正确答案：B
3、下面那些属于构件？(A) ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的两个桥台 ?D,一座桥的所有桥墩 答题结果： 正确答案：A 4、桥梁部件评分公式中，当主要部件中的构件最低得分在[0~40)区域时，其 对应的部件评分为？(A) ?A,构件中得分中的最低者 ?B,等于该部件所有构件得分经部件评分公式计算所得数值 ?C,等于满分 ?D,等于零分 答题结果： 正确答案：A 5、下面那些属于部件？(A) ?A,一座桥的一片梁 ?B,一座桥的所有支座 ?C,一座桥的一个桥台 ?D,一座桥的一个桥墩
答题结果： 正确答案：B 6、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、50分， 该部件的得分计算方式为（）(A) ?A,由3个构件得分按照部件评定公式获得 ?B,等于得分最低的构件得分 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 答题结果： 正确答案：A 7、桥梁下部结构某主要部件有3个构件，评定得分分别为75、60、35分， 该部件的得分计算方式为（）(B) ?A,由3个构件得分按照部件技术状况评定公式获得 ?B,三个构件得分的最低值 ?C,三个构件得分的平均值 ?D,三个构件得分的中间值 答题结果： 正确答案：B 8、当预应力混凝土梁的跨中横向裂缝被评为5类时，该桥应（）(C) ?A,按照分层综合评定法计算其技术等级
桥梁检测方案汇总
二技术建议书 3.1.1桥梁相关资料收集及调查 收集该桥资料，主要是设计文件、施工文件、竣工资料和养护维修档案等，对所调查桥梁有初步的了解。 对桥梁结构恒载变异状况调查，建立详细的数据库，主要内容如下： （1）桥梁总体尺寸的测量，主要包括桥梁长度、桥宽、净空、跨径等。 （2）桥梁构件尺寸的量测，主要包括主要构件、次要构件的长度和截面尺寸等。 （3）桥面铺装层的厚度和空心板顶板厚度测定。 （4）其它附加荷载调查，如过桥管线等。 桥梁的周围环境在桥梁运营过程中会发生变化，如河道的变迁，桥梁局部冲刷在设计过程中考虑不足而造成过分冲刷；由于地质薄弱面造成的滑坡或泥石流；桥址由于人为取土或挖沙造成的过分开挖等。这些环境的变化可能会对桥梁的使用和承载能力造成影响。 调查内容：水文、地质变迁，构造物变化等，重点是桥位处的冲刷、人为挖方、泥石流、滑坡等。 3.1.2桥面系的检查 桥面系的主要调查内容有： 1.桥面铺装：纵、横坡是否顺适，有无严重裂缝（龟裂、纵横裂缝）、坑槽、波浪，桥头是否发生跳车、裂缝和结构的关系等； 2.防水排水：防水层是否破坏，桥下是否有渗水现象：排水系统是否通畅，排水管是否破坏、损伤、脱落、堵塞； 3.护栏及人行道：护栏的损害除了交通事故或人为破坏，有时由于桥梁结构线形的改变而导致防撞护栏出现裂缝；人行道板是否完整，是否有混凝土剥落、钢筋锈蚀和变形现象； 4.伸缩装置：伸缩装置是否有异常变形，有无拉开或挤抵现象，是否有破损、脱落、漏水现象，是否有明显的跳车； 5.桥上交通信号、标志、标线、照明设施是否损失、；老化、失效，是否需要更换。
6.桥上避雷装置是否完善，避雷系统性能是否完好。桥上路用通信、供电线路及设备是否完好。 3.1.3上部结构梁板检查 钢筋混凝土和预应力混凝土梁桥的上部结构检查内容主要有： 1.梁（板）端头、底面是否损坏，箱型梁内是否有积水，通风是否良好； 2.混凝土有无裂缝、渗水、表面风化、剥落露筋和钢筋锈蚀，有无碱集料反应引起的整体龟裂现象，是否存在不正常的变换的变位；确定桥梁上部主要受力构件（如主梁、横隔板、桥梁）裂缝（深度、宽度、分布及加载对比）、变形、破损缺陷等现象。 3.预应力钢束锚固区段混凝土有无开裂，沿预应力筋的混凝土表面有无纵向裂缝；对于预应力砼结构着重检查梁体有无裂缝出现，若存在裂缝的话则详细调查其分布情况（主要包含长度、宽度、分布范围），并详细分析裂缝产生的原因；对于普通钢筋砼结构需掌握裂缝的分布情况绘制相应的；裂缝分布图，若裂缝宽度超出规范限值要求则进行裂缝深度、成因等调查； 4.梁（板）式结构的跨中、支点及变截面处，悬臂端牛腿或中间铰接部位，钢构的固结处和桁架节点部位，混凝土时否开裂，缺损和出现钢筋锈蚀。 5.装配式桥梁应该注意检查连接部位的缺损状况。 1）组合梁桥的桥面板与梁的结合部位及预制桥面板之间的接头处混凝土有无开裂、渗水。 2）横向连接构件是否开裂，连接钢板的焊缝是否锈蚀、断裂，边梁有无横移或向外倾斜。 3.1.4通道、跨线桥和天桥的检查 结构检查同其他一般公路桥梁。通道还应检查通道内有无积水，机械排水的泵站是否完好，排水系统是否通畅。跨线桥、高架桥还应检查防抛网、隔音墙是否完好。通道、跨线桥与高架桥的通道面是否完好，有无非法占用情况等。 3.1.5支座检查 1.支座组件是否完好、清洁，有无断裂、错位、脱空、锈蚀等。 2.支撑垫石是否有裂缝或表面混凝土脱落等。 3.橡胶支座是否老化、开裂，有无过大的剪切变形或压缩变形，各夹层钢板
桥梁结构损伤识别方法的探讨
桥梁结构损伤识别方法的探讨 桥梁作为交通运输系统中不可缺少的一部分，在相关部门得到了特别的重视。要使交通运输系统得以正常运行，作为其纽带的桥梁必须维持在一个健康稳定的状态。但是现如今大多数桥梁由于人文设计、施工、管理方面的不到位以及自然环境恶化和地震等的影响下出现桥梁的损害、老化以及断裂现象。就此本文对桥梁结构损伤识别的方法进行深入的探讨与剖析。 标签：桥梁结构；损伤；识别方法；探讨 一、桥梁结构损伤识别方法的种类 1.传统结构损伤识别方法 在早期阶段，人工检测是海内外最早也是最原始的一种对桥梁结构损伤的识别方法，主要包括对桥梁结构的一般外观检测、日常检测以及某些特殊检测等。经过长时期的应用，我们发现，虽然人工结构损伤检测能够有效地对一些桥梁结构损伤做出较为明确的判断，但是也给工程的各方面带来不便。它不仅仅对人力、物力以及财力的需求量大，而且不能对桥梁结构损伤做出及时且准确的判断。另一方面，在人工结构损伤检测前我们必须知道桥梁结构损伤的大致位置。 2.基于振动的桥梁结构损伤识别方法 随着科学技术的发展，人们发现一种基于振动的结构损伤识别方法，它是一种在桥梁健康监测理念的基础上所提出的对桥梁结构损伤进行整体检测的方法。桥梁结构一旦发生损害，桥梁结构在质量、阻尼比以及刚度等物理方面会随之发生变化，而方法是根据固有频率、模态应变能、模态曲率、模态柔度、模态振型、模态保证准则等特定的动力指标在结构发生损害前后出现的变化所进行的定位和定量检测分析。固有频率主要针对桥梁结构的单处损伤有明显的改变，但多处发生损害时其表现并不明显，从而不能准确判断出损伤的位置。相对于固有频率，模态振型在动力损害的情况下做出诊断更准确和方便，高阶震动对于桥梁局部的损害具有高度的敏感性；但是在实际操作过程中，低阶振动能够对损伤的位置做出准确的判断。相对于固有频率及振动，模态曲率在结构损害的敏感度方面更具有明显的优势。另一方面，模态曲率能够准确判断单处损害的位置，对于多处损害更是具有高度的敏感性。模态柔度与桥梁结构的刚柔度相关，桥梁结构发生损害时，刚度将会降低，柔度将会升高。 国内外对于桥梁结构损伤的识别方法中最热门的是基于振动损伤的识别方法，相关人员对它投入大量的研究，具有较为广阔的发展前景；但是由于该方法目前还不够成熟，因此在实际操作中并不常见，还需我们做更深入的研究。 3.基于神经网络的损伤识别方法
2019年桥梁技术状况评定标准(JTGT H21-2011)(1)
第1题 《公路桥梁技术状况评定标准》中一类桥的评价界限区间是？ A.[95,100] B.[80,95） C.[60,80） D.[40,60） 答案:A 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第2题 支座属于下面哪个结构？ A.桥面系 B.上部结构 C.下部结构 D.基础结构 答案:B 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第3题 下面那些属于构件？ A.一座桥的一片梁 B.一座桥的所有支座 C.一座桥的两个桥台 D.一座桥的所有桥墩 答案:A 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第4题 对需要进行特殊检查的桥梁的状态描述错误的是 A.定期检查中难以判明损坏原因及程度的桥梁 B.桥梁技术状况为三、四、五类者 C.拟通过加固手段提高荷载等级的桥梁
D.桥梁遭受洪水、流冰、滑坡、地震、风灾、漂流物或船舶撞击，因超重车辆通过或其他异常情况影响造成损害时 答案:B 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第5题 桥梁部件分为主要部件和次要部件两大类，梁式桥的主要部件不包含哪个？ A.上部承重部件 B.桥墩、桥台及基础 C.支座 D.桥面铺装 答案:D 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第6题 下面哪个部件是桥梁中的主要部件？ A.桥面铺装 B.人行道 C.支座 D.翼墙 答案:C 您的答案： 题目分数：3 此题得分：3.0 批注： 第7题 《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）中提及的三种检查不含下面哪种？ A.巡视检查 B.经常检查 C.定期检查 D.特殊检查 答案:A 您的答案：
桥梁结构的损伤现代检测与评估
桥梁结构的损伤现代检测与评估 发表时间：2018-03-13T15:34:41.023Z 来源：《防护工程》2017年第31期作者：史维佳[导读] 改革开放后，我国的经济取得了跨越式的发展，并发展成为全球经济体量第二的大国。 常州市交通规划设计院有限公司 213022 摘要：改革开放后，我国的经济取得了跨越式的发展，并发展成为全球经济体量第二的大国，可以说我国的发展创造了一个奇迹。当然我国之所以取得如此伟大的经济成就不仅仅靠着制造业的成熟，俗话说要致富先修路，一个地区经济的活跃离不开道路建设作为保障。而在道路建设的过程中我们很多时候需要采取“以桥代路”的方式，通过建设桥梁来导通河流或者峡谷两岸的道路交通，使两地的道路能够相连。所以桥梁建设技术的不断提升为我们的基础设施建设提供了有利条件，当然，桥梁的大量建设也给我们带来了一定的麻烦，那就是桥梁容易出现结构性损伤，一旦出现问题，对于损伤的检测与评估将会是一项麻烦的工程。关键词：桥梁结构，损伤，检测与评估 引言：近几年我国在桥梁建设方面取得了较大的成就，各种大型的桥梁在沟通两地的交通方面起着至关重要的作用。并且我国的高铁建设中大多数的路程都选择了“以桥代路”的方式，这样既能减小工程占地，同时还能大大缩短建设施工时间，如果直接将铁路建设在路基上面，一般需要经过很长的自然沉降时间，但是建在桥梁上面就不需要自然沉降。所以桥梁建设技术的不断成熟为我们的基础设施建设、经济发展和人民的生产生活带来了许多的便利。经过多年的建设和经验总结，我们的建设技术已经获得了突破式的发展，从以前的结构单一的小型桥梁结构，到现在的各种大型桥梁的建设，当然我们还能根据地区地形地貌的不同设计不同的桥梁结构，使其达到最优的稳定性。当然虽然桥梁建设已经取得了如此大的成就，但是桥梁在各种外力的干扰下也会出现各种结构性损伤，比如地震、车祸等外力的作用。而一旦出现这些问题我们就需要对桥梁的损伤进行相应的检测与评估，判断桥梁受损程度，进而确定桥梁的修复方案。所以即使桥梁建设技术已经如此成熟，桥梁损伤的检测与评估仍然是我们在桥梁工程中关注的焦点。 一、桥梁结构损伤检测的现状 随着科技的快速发展和近代桥梁建设技术的不断提升，传统的无损检测技术得到了较大发展，并且在现在已经发展出了许多的检测技术，其中在现在的检测中应用较多的检测技术主要有超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、x射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等数十种之多。当然这其中的大多数方式属于局部检测方法，他们的检测精度较高，可以较为全面的对桥梁的结构性损伤进行检测。但是，由于这些检测方法需要展开人工地毯式检测，需要消耗大量的人力和物力，所以这些检测方法大多只适用于中小型的桥梁检测中，对于现代的许多大型桥梁的检测有一定的弊端。同时某些无损检测技术应用于桥梁结构上还存在着一些不利因素，比如X 射线检测法只能检测一定厚度范围内的混凝土，对检测空间有一定要求，且有一定的放射性危险。一旦桥梁的混凝土厚度较厚时，这种检测方式就无法发挥其作用。超声波检测虽然对钢结构检测效果较好，但对混凝土类各向异性材料的检测不够准确，检测设备成本较高；红外检测法可远距、快速的进行检测诊断，但检测成本较高且对交通流量有影响。所以今后的检测技术发展方向是扩大先进检测技术的应用范围，并积极研究、应用小型的自动化程度较高的检测仪器。 二、桥梁结构的损伤检测与评估 1、桥梁结构的损伤检测 桥梁结构的损伤检测是要对桥梁结构中的各种数据进行分析，而这些数据的来源主要是通过各种传感器测得的，在对桥梁尽行检测的时候要将大量的功能传感器安装在桥梁上面。结构中传感器的数量和位置对模型参数估计的质量和偏差有重要影响。然而，因为对于大型的桥梁建筑而言，由于体积巨大，要想通过传感器获得结构完整的模态数据是不可能的，测量只能得到所有自由度中的一部分模态，我们要通过这部分数据来对整个桥梁的结构损伤尽行分析，并且在这一过程不可避免的会引入误差和导致损伤检测难度加大。这就需要我们选择更加合适的传感器、合理布置传感器的位置，并且通过这些传感器能够获得更加合理和科学的桥梁数据。同时在对数据进行处理的时候我们要选择最优化的方法，减小数据处理过程中的误差。在现在的检测过程中主要有：（1）动力指纹法：通过分析与结构动力特性相关的动力指纹的变化来判断结构的真实状况。；（2）模型修正法：利用直接或间接测得的资料，通过条件优化约束，不断的修正结构模型的刚度分布，从而得到结构刚度变化的信息，实现结构的损伤判别与定位。 2、桥梁结构的损伤评估 对桥梁结构损伤的评估主要是将我们测得的数据进行分析，通过各种数据分析判断桥梁的结构受损程度和受理情况，进而对桥梁的损伤有一个具体的掌握。在现在的桥梁检测分析中，我们将人工智能应用在了桥梁结构损伤的检测中，并且通过这种方式我们可以更快更方便的对桥梁的检测数据进行处理，减小了人工处理过程中的误差，提高了工作效率，其中应用最广泛的便是将神经网络与专家系统结合的分析方法。神经网络具有集体运算能力、自适应的学习能力、还有较强的容错性、鲁棒性，能进行联想、综合和推广。传统的损伤评估算法基于精确的数学建模，而对于复杂结构的性能尚未达到精确理解的程度。而神经网络法可以保存结构损伤与未损模式，并可进行自学习，进行对比分析就可辨识损伤。而基于知识的专家系统汇集了专家们的知识，突破时域限制，使损伤诊断与评估逐渐走向智能化、自动化。同时专家系统一般都融合了模糊理论，以增强适应处理不确定性信息的能力。由于专家系统是基于符号的推理系统，具备解释功能，但获取知识困难，而人工神经网络具备学习能力，但不具备解释能力，将专家系统和人工神经网络结合起来建立结构损伤智能诊断系统显现出了良好的发展前景。 结束语 桥梁建设是我们现代基础设施建设中经常面临的建设项目，通过桥梁我们可以实现两地交通的导通，方便两地的交流与发展。在桥梁工程中桥梁的损伤性检测与评估是我们经常面临的问题，一旦桥梁遭遇了重大外力的冲击，就有可能出现结构性损伤。并且即使没有外力的作用，桥梁经过长时间的使用也需要对桥梁的损伤程度进行检测，以监控桥梁的稳定性保证桥梁使用的安全性。所以不断完善瞧见损伤检测技术是现代桥梁建设的重点工程。参考文件
桥梁结构健康监测
桥梁结构健康监测 目录 1.桥梁结构健康监测的概念 0 2.桥梁结构健康监测系统 0 2.1.监测内容 0 2.2.数据传输 (1) 2.3.数据分析处理和控制 (2) 2.4.大型桥梁结构健康监测系统 (2) 2.5.桥梁结构健康监测的现状与发展方向 (3) 3.桥梁结构健康监测系统的意义 (4) 3.1.桥梁结构健康监测系统的主要作用包括： (4) 3.2.桥梁健康监测意义 (5) 4.现有桥梁结构监测系统存在的问题 (5)
5.结语 (6) 桥梁结构健康监测 1.桥梁结构健康监测的概念 交通是社会的经济命脉，桥梁是交通的咽喉，交通不畅会制约社会的经济发展，所以保障桥梁的功能性、耐久性，尤其是安全性至关重要。为保证桥梁安全运行、避免严重事故发生,对桥梁结构进行健康监测应运而生，桥梁结构健康监测是以科学的监测理论与方法为基础，采用各种适宜的检验、检测手段获取数据，为桥梁结构设计方法、计算假定、结构模型分析提供验证；对结构的主要性能指标和特性进行分析，及早预见、发现和处理桥梁结构安全隐患和耐久性缺陷，诊断结构突发和累计损伤发生位置与程度，并对发生后果的可能性进行判断与预测。通过对桥梁结构健康状态的监测与评估，为桥梁在各种气候、交通条件下和桥梁运营状况异常时发出预警信号，为桥梁维护、维修与管理措施提供依据，并通过及时采取措施达到防止桥梁坍塌、局部破坏，保障和延长桥梁的使用寿命的目的。 2.桥梁结构健康监测系统 2.1.监测内容 数据采集与测量的内容主要为：变形(沉降、位移、倾斜)、应力、动力特性、温度、外观检测等。 1)变形监测 采取适宜的测量手段，对桥梁主体结构关键部位的沉降、位移、倾斜量进行监测。 常用监测变形的方法有：导线测量法、几何水准测量法、GPS测定三维位移量法、自动极坐标实时差分测量法和自动全站仪三维坐标非接触量测等。 2)应力监测