山区桥梁结构健康的评估方法研究.doc

山区桥梁结构健康的评估方法研究 张丽ZHANGLi （云南交通职业技术学院，昆明650031） （YunnanJiaotongCollege，Kunming650031，China） 摘要：本文采用层次模糊评估的方法对山区桥梁进行健康评估，建立了山区桥梁结构健康评估体系，并结合工程实例进行验证其评估模型的可行性。 Abstract:Thispapertakesthehealthassessmentforthebridgesinmountainousareabythefuzzyintegratedevaluation,establishesthehealthassessmentsystemforthebridgesinmountainousareaandbineswiththeengineeringprojecttoverifythefeasibilityoftheassessmentmodel. 关键词：山区桥梁；层次分析；模糊综合评估；健康 Keywords:bridgesinmountainousarea；analyticalhierarchyprocess；fuzzyintegratedevaluation；healthy ：U446：A ：1006-4311（xx）02-0075-02 0引言 随着我国桥梁事业的发展，近几十年来我国建设了许多桥梁，但桥梁倒塌的事故也频频发生。桥梁倒塌事故不仅造成重大生命财产损失，而且造成恶劣社会影响，这使得桥梁的健康监测和安全评估备受重视。为了确保桥梁的运营安全，必须对其服役状态下的安全性进行评估，本文将应用层析分析法对山区桥梁在役状态下进行健康安全评估。 1山区桥梁健康评估体系的建立 山区在役桥梁结构处在各种复杂的环境条件下，由于地形复杂、受各种荷载和突发因素的影响，从服役开始就面临一个损伤累积的过程，结构的安全健康状态不断发生着变化。本文将结合山区在役桥梁的结构特点根据各种规范、各种评估指标利用层次分析法加模糊综合评估方法建立山区桥梁结构健康的评估模型。 1.1评估指标体系的建立目前结构评估使用中的层次法评估模型，应用较多的是将结构整体分割成相对独立的部分，本文根据山区桥梁结构的特点，根据层次分析法的原理，将山区桥梁综合状况作为目标层，进而根据评估层次的进一步划分，分为结构承载力评估、混凝土的耐久性评估、结构的适用性评估作为评估的二级指标进行健康评估。评估指标体系如图1所示。 1.2评估指标的分级标准山区桥梁健康综合评估指标的确定从结构承载力、混凝土的耐久性、结构的适用性三方面考虑，该评价是建立在多位专家分别对各部分构件状况详细检查的基础上，对多个结果作统计分析，取相对概率较大的结果作为最后评价得分。评估模型中非在线监测项目评定值设为该项目在离评估时间最近的检测评定值，即在评估时只对桥梁健康监测系统实时监测数据进行评价，而其它项目则设定为已知。 以公路养护技术规范和桥梁承载能力检测评定规程作为参考，将评价等级分为五级总分为100分，即良好（10085）、较好（8065）、较差（6045）、差（4025）、危险（200）五个评价等级，各个评估等级的涵义如表1所示。在进行桥梁检测完成后，将检测数据代入桥梁健康评估模型计算，将得到桥梁分项及总体的桥梁健康状况。 2实例验证 云南某山区桥梁，该桥为桁架拱桥，桥梁全长455m，桥面宽度22.5m，共分13孔，每孔跨径35m，桥梁上部结构形式为斜杆式钢筋混凝土桁架拱。 该桥自建成通车以来，随着车流量的增大、车辆荷载等级的提高以及运营年限的增长，该桥目前已出现了一些病害。为避免桥梁进一步的损伤及意外事件的发生，特对该桥进行质量检测。检测结果参考公路桥涵养护规范和公路桥梁承载能力检测评定规程对其检测值结果咨询5位专家进行评定打分取平均值如表2所示。 接下来用模糊层次分析法对该座桥梁的健康状况做一个整体的评估。 根据最终评分值，用层次分析法（AHP）确定其山区桥梁结构健康评估指标权重，并咨询有关专家，用模糊综合评估法对其进行评估，计算过程如下： 第一级评估指标权重为 W=（0.195，0.378，0.427） 第二级评估指标权重为 A1=（0.642，0.358） A2=（0.087，0.140，0.185，0.281，0.054，0.253） A3=（0.182，0.236，0.073，0.312，0.197） 模糊评估过程 评分结果后，根据隶属函数将评估分数转化为模糊向量，计算过程如表3、表4、表5、表6。 该桥模糊综合评估结果为（0.164，0.712，0.124，0，0），即良好等级（0.164），较好等级（0.712），较差等级（0.124），根据最大隶属度结果判别，该桥评估结果为二级桥梁较好，承载能力没有降低、耐久性损伤轻微、表面损伤基本完好，该桥评估结果是需要进行小修保养。 3结语 本文通过模糊数学理论与层次分析法相结合对桥梁整体健康状况进行了模糊综合评价。提出了切实可行的桥梁健康状况的评估方法，这种方法综合了桥梁健康状况各方面的因素，避免了仅从个别因素就做出判断而带来的片面性，通过实例验证了其可行性。 参考文献： 1梁潇，杨益.基于模糊数学的桥梁健康评估模型J.山西建筑，xx，35（5）：287-288. 2郭大进，宋波，周文欢.基于层次分析法的在役桥梁养护状况综合评估J.公路交通科技，xx，28（3）：108-112. 3范剑锋，袁海庆，钟珞.不确定层次分析下的桥梁评估最优指标权重确定J.公路交通科技，xx，24（9）：65-68. 4殷允顺.桥梁耐久性评估方法的研究J.低温建筑技术，xx，33（9）：118-120.