DB34-T 3703.5-2022长大桥梁养护指南 第5部分：健康监测报警阈值设定-高清现行

ICS93.040CCSP28ICS93.040CCSP28安 徽 省 地 方 标 准DB34/T3703.5—20225GuideforthemaintenanceoflongGuideforthemaintenanceoflongspanbridges Part5：WarningThresholdGuideforthestructuralsafetymonitoringsystem2022032920220429安徽省市场监督管理局发布目 次前言 II112范引文件 13语定义 14体15值25.1车荷载 25.2风速 35.3温度 45.4环湿度 55.5整变形 55.6结位移 75.7索力 95.8应力 95.9结振动 105.10结固频率 116值116.1初阈值 116.2阈修订 12附录A（料）W分布重计方法 13附录B（料）差度计方法 14附录C（料）相度计方法 15附录D（料）主红色警圆定 16参考献 17前 言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是DB34/T3703《长大桥梁养护指南》的第5部分。DB34/T3703已经发布了以下部分：——第1部分：结构安全监测系统布设指南；——第2部分：机电系统维护管理指南；——第3部分：定期检查工作验收；——第4部分：健康监测系统数据库架构设计标准；——第5部分：健康监测报警阈值设定。本文件由安徽省交通运输厅归口。本文件起草单位：安徽省交通控股集团有限公司、苏交科集团股份有限公司。本文件主要起草人：张立奎、李洁、曹威、冯元正、谭付良、张宇峰、徐一超、柴继乐、秦宗泳、开洋、柯云雷、杨洋、蔡传勇、赵先民、承宇、刘守苗、刘辉、赵亮、袁祖峰、黄贺洪、王连发。长大桥梁养护指南第5部分：健康监测报警阈值设定范围本文件规定了长大桥梁健康监测系统阈值设定的总体设计、阈值设定、阈值验证等内容。本文件适用于在役长大桥梁的健康监测系统阈值设定，其他类型公路桥梁健康监测系统可参照执行。（GB1589汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值JT/T1037公路桥梁结构监测技术规范JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4总体设计（）JTG/TJ21公路桥梁承载能力检测评定规程3术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4总体设计（）（（（）1工况的报警指标，可设定一个或两个报警等级。报警等级级别描述技术状态黄色报警一般接近或超过结构正常使用性能条件下界限值，但不会对桥梁安全、正常使用和行车安全产生影响橙色报警严重超过正常使用性能下界限值且可能对桥梁安全、正常使用和行车安全产生显著影响时红色报警特别严重接近结构使用安全界限值或者严重影响桥梁安全、正常使用和行车安全时4.44.5

按时效要求，报警可采用实时报警、准实时报警或延时报警三类方式：30s30min3hGB1589JTGH105.1.2阈值设定表2车辆荷载报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策黄色报警单轴超载比例0~50％记录统计，持续关注单车超载比例0％~30％橙色报警单轴超载比例超过50％建议采用交通管制措施，并对车辆进行卸货、分流单车超载比例30％~100％红色报警单车超载比例超过100％采用交通管制措施，车辆禁止通行，多轴车单独通行，其他通行车辆限行全桥荷载W分布总重超过设计中最不利荷载30％注：W——W分布总重A。5.2.2.2塔顶风速5.2.2.2塔顶风速JTG/T3360-01报警等级报警指标养护管理对策黄色报警V2横≥19m/sVs横≥25m/s或经研究确定的其他风速桥面行车车速限速至60km/h，并禁止在桥上变道，控制超高空载车辆过桥橙色报警V2横≥25m/s或Vs横≥28.5m/s或经研究确定的其他风速应关闭交通，并在大风过后进行主梁、主缆或斜拉索部分附属设施检查，包括风速仪、GPS、路灯、塔柱射灯、主缆美化照明灯、塔内照明设施、箱内照明设施等是否完好、有效等红色报警V10横≥f(Δ横)所对应风速或V10横≥设计风速除对附属设施进行检查外，必须对大风过后的结构进行全面、细致的检查，包括：桥面系、伸缩缝、主桥箱梁各主要部位的焊缝、主缆、吊杆系统等，并确认结构是否存在不可恢复的变形注：V2横——横桥向2min平均风速；Vs——3sV10横——横桥向10min平均风速；f(横)V10横报警等级报警指标养护管理对策黄色报警V2≥19m/s或Vs≥25m/s或经研究确定的其他风速禁止塔顶作业橙色报警V2≥25m/sVs≥28.5m/s究确定的其他风速在强风过后进行附属设施检查，包括航空障碍灯、避高设施、安全标志灯等是否完好、有效等红色报警V10≥设计风速除对附属设施进行检查外，必须对强风过后的结构进行全面、细致的检查，包括：桥面系、伸缩缝、主桥箱梁各主要部位的焊缝、主缆、吊杆系统等，并确认结构是否存在不可恢复的变形注：V2——2min平均风速；Vs——瞬时风速，即3s平均风速；V10——10min平均风速。温度桥面温度报警阈值设定及相应养护管理对策参见表5。表5桥面温度报警阈值设定及相应养护管理对策桥面温度报警阈值设定及相应养护管理对策参见表5。表5桥面温度报警阈值设定及相应养护管理对策5.3.2.2结构温度结构温度报警等级宜设定橙色报警和红色报警值，报警阈值设定及相应养护管理对策见表6。报警等级报警指标养护管理对策黄色报警Tmin≤0℃橙色报警Tmax≥60℃（浇筑式路面）Tmin≤-20℃（环氧沥青路面）1.尽量减少重轴载车通过红色报警Tmax≥设计最高温度或经研究确定的其他极限温度（浇筑式路面）Tmin≤设计最低温度或经研究确定的其他极限温度（环氧沥青路面）报警等级报警指标养护管理对策橙色报警Tmax≥设计最高温度或经研究确定的其他极限温度将实测结果反馈给大桥管理或设计单位，进行安全与使用性复核Tmin≤设计最低温度或经研究确定的其他极限温度ΔT≥设计最大温度梯度或经研究确定的其他极限温度梯度红色报警Tmax≥60℃或经研究确定的其他极限温度说明传感器附近有类似明火等高温热源，需要立即进行查看确对传感器进行标定注：ΔT——表7钢箱梁和锚室内湿度报警阈值设定及相应养护管理对策表7钢箱梁和锚室内湿度报警阈值设定及相应养护管理对策）主梁变形分为竖向变形（挠度）和横向变形，竖向变形的报警阈值设定及养护管理对策参见表8，JTG/TJ21JTG/T3365-01JTG/TD65-05报警等级报警指标养护管理对策黄色报警50％≤Hmax<60％或经研究确定的其他湿度要求对除湿系统工作状态进行检查橙色报警许湿度或经研究确定的其他湿度要求检查除湿系统工作状态是否正常，检查监测部位密封和渗漏情况5.5.2.2主塔变形5.5.2.2主塔变形。表10塔顶位移报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策黄色报警Dt≥0.8×DLoad或0.8倍设计最大值尽快疏导交通，防止或消除车辆在桥上积压橙色报警Dt≥DLoad或设计最大值限制重载车辆上桥或采用间歇放行方式，事后应对桥梁状态进行专项检测，并反馈设计红色报警D≥规范允许最大值立即中断交通，疏散桥上车辆，并立即组织对桥梁状况的紧急专项检测及安全评估，反馈设计注：Dt——时长t内主梁下挠值；DLoad——荷载实验满载时主梁最大挠度值；D——主梁挠度值。表9主梁横向变形报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策橙色报警D梁横≥0.8倍规范或设计文件规定最大横向位移或经研究确定其他位移值限制重载车辆上桥或采用间歇放行方式，事后应对桥梁状态进行专项检测，并反馈设计红色报警D梁横≥规范或设计文件规定最大横向位移或经研究确定其他位移值禁止车辆通行，对桥梁安全性进行全面检查注：D梁横——报警等级报警指标养护管理对策黄色报警差异度ρ≥0.21.对桥梁进行专项检查曲线相似度η≤0.95红色报警D D 2 D D 2塔顺 塔顺0 塔横 塔横0 1a2 b2D D采用交通管制措施对桥梁进行检查维修和安全评估注1：差异度和相似度的计算方法见附录B和附录C，塔顶报警椭圆见附录D。注2：aD——————D塔横0——主塔的横桥向坐标原点或坐标年平均值；D塔顺——主塔的顺桥向位移实时监测值；D塔顺0——主塔的顺桥向坐标原点或年坐标年平均值。悬索桥锚碇位移阈值设定及养护管理对策参见表12。报警等级报警指标养护管理对策黄色报警差异度ρ≥0.21.对桥梁进行专项检查曲线相似度η≤0.95红色报警XX 2 XX 2顺 顺0 横 横0 1a2 b2QX QX注1：差异度和曲线相似度的计算方法见附录B和附录C，塔顶报警椭圆见附录D。注2：η——两桥塔顺桥向位移月平均值曲线相似度；ρ——年统计分布与往年统计分布的差异度；aQXbQXQX横——主塔的横桥向倾斜实时监测值；QX横0——主塔的横桥向倾斜年平均值或设计原始倾斜值；QX顺——主塔的顺桥向倾斜实时监测值；QX顺0——主塔的顺桥向倾斜年平均值或设计原始倾斜值。5.6.2.3支座位移支座位移阈值设定橙色报警和红色报警，其设定及养护管理对策见表14。5.6.2.3支座位移支座位移阈值设定橙色报警和红色报警，其设定及养护管理对策见表14。表14支座位移报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策橙色报警DA≥设计最不利荷载组合时理论值或经研究确定的其他位移值限制重载车辆上桥或采用间歇放行方式，事后应对桥梁状态进行专项检测红色报警DA≥0.0001倍桥主跨度，竖向锚碇位移大于0.0002倍桥主跨度立即中断交通，疏散桥上车辆，并立即组织对桥梁状况的紧急专项检测及安全评估注：DA悬索桥锚碇位移实测值的日平均值。5.6.2.2梁端位移梁端位移报警阈值设定及养护管理对策见表13。表13梁端位移报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策黄色报警BeDsp≥DM(temp)或经研究确定的其他位移值尽快查明异常原因，消除异常因素主梁有效温度与纵向位移(10min平均)相关曲线回归公式斜率变化超过5％（按月统计）橙色报警DspAcm≥DspAcmmax或经研究确定的其他位移值伸缩缝累计行程超限，滑块可能损坏，应进行检查，并判定是否需要进行伸缩缝滑块更换红色报警DB≥伸缩缝位移允许最大值考虑中断交通，并立即组织对桥梁状况的紧急专项检测及安全评估，考虑更换已损坏的伸缩缝注：DspAcm——伸缩缝累计位移行程；DM(temp)——消除温度趋势后的梁端最大位移；DspAcmmax——伸缩缝厂家给定的允许最大累计位移行程值；DB——伸缩缝位移；BeDsp——梁端位移实测值。报警等级报警指标养护管理对策橙色报警S≥Smax或经研究确定的其他位移值减少重车通过，及时检查支座是否损坏红色报警S≥规范允许的支座最大位移值或经研究确定的其他位移值考虑中断交通，并立即组织对桥梁状况的紧急专项检测及安全评估，考虑更换已损坏的支座注：S——支座位移；Smax应力应力结构构件可靠度指标报警阈值设定及养护管理对策见表16。表16结构构件可靠度指标报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策黄色报警SL≥索力年平均值的1.1倍或SL≤索力年平均值的0.9倍或经研究确定的其他值检查导致索力变化异常的原因，并及时消除此影响橙色报警SL≥设计最不利荷载组合（含恒载）时计算索力应立刻进行专项养护检查，评估索体是否发生损伤红色报警SL≥0.4×Rb×A（规范允许值）立即中断交通，禁止车辆通行，立即开展索体检查，通过专家会论证结构安全性，并由专家提出修复建议注：SL——索力；Rb——报警等级报警指标养护管理对策黄色报警安全指标：6.0≤β＜8.0安全表征为良好，应对该传感器附近位置进行一次专项养护检查（外观裂缝检查）主梁振动加速度幅值报警阈值设定及养护管理对策见表18。报警等级报警指标养护管理对策橙色报警应力超过设计最不利工况计算值安全表征为一般，传感器附近区域很可能已发生损伤，应对该传感器所在构件进行特殊检查，如发现问题，应及时进行适当加固处理安全指标：4.6≤β＜6.0红色报警拉压应力超过规范容许值安全表征为不可接受，一定存在损伤，必须立刻进行应急加固安全指标，β＜4.6注：β——可靠度指标。5.8.2.2结构构件累积疲劳损伤报警阈值设定及养护管理对策见表17。表17结构构件累积疲劳损伤报警阈值设定及相应养护管理对策报警等级报警指标养护管理对策黄色报警Lf≤2.5倍设计寿命或经试验确定的大于设计寿命的其他值应对该传感器附近构造细部焊缝是否存在疲劳裂缝进行一次专项养护检查，加强后期跟踪观测Lf与时间关系曲线呈现明显非线性加速发展关系橙色报警Lf≤1.5倍设计寿命或经试验确定的大于设计寿命的其他值应对该传感器附近构造细部焊缝是否存在疲劳裂缝进行一次专项养护检查，增加检查频次红色报警Lf≤设计寿命构造细部附近焊缝可能存在疲劳裂缝，应进行定期专项焊缝检查或修复注1：Lf——疲劳剩余寿命。注2：公路钢结构桥梁承受汽车荷载作用，结构构件与连接的正应力和剪应力均不是固定值，在监测到钢结构桥梁结构构件与连接的疲劳应力谱后，需要利用“雨流计数法”按应力幅进行划分，并统计分析相应应力幅对应的循环次数，按照Miner线性累积损伤原理计算疲劳寿命。报警等级报警指标养护管理对策黄色报警10min振动加速度均方根大于31.5cm/s2立即实行交通管制，减少重车同时通过，对重车实行间隔放行，并安排专项检查，对地震可能影响的构件进行检查，如支座、伸缩缝、桥塔基础、承台、锚头等达到舒适度限值、且持续时间超过30min橙色报警10min振动加速度均方根大于50cm/s2立即实行交通管制，禁止重车通过，立即开展桥梁全面检查，检查单位评估桥梁的安全性持续增大、呈现发散特征红色报警10min振动加速度均方根大于80cm/s2立即中断交通，禁止车辆通行，立即开展桥梁全面检查，通过专家会论证桥梁的安全性，并由专家提出修复建议5.9.2.2索振动索振动加速度幅值报警阈值设定及养护管理对策见表19。JT/T10375.10.2阈值设定桥梁结构固有频率报警阈值设定及养护管理对策参见表20。表20结构固有频率报警阈值设定及相应养护管理对策6阈值管理6.1初始阈值报警等级报警指标养护管理对策黄色报警10min加速度均方根大于100cm/s2立即实行交通管制，减少重车同时通过，对重车实行间隔放行，并安排索构件专项检查橙色报警10min加速度均方根大于300cm/s2且频繁立即实行交通管制，禁止重车通过，立即开展所索构件专项检查报警等级报警指标养护管理对策橙色报警前三阶结构固有频率任一频率变化超过3％需要立即进行交通管制，禁止重载货车通过，减小桥面车辆荷载，并立即安排专项检测，确认桥梁结构的安全性能红色报警前三阶结构固有频率任一频率变化超过5％立即中断交通，开展全面的桥梁检测，经专家会讨论再定下一步工作附录A（资料性）W分布总重计算方法A.1A.1.1yfx (A.1)式中：fx——该（A.2）：

ymaxmaxfx (A.2)则归一化后为公式（A.3）：

yfxyy

································································(A.3)式中：x——将主梁上任意位置的车辆荷载转化到主梁跨中截面，对主梁跨中挠度的影响效应。图A.1图A.1某大桥主梁跨中挠度影响线假设某时刻，主梁上有n辆车使得主梁跨中下挠，则车辆荷载等效到跨中截面的荷载计算公式为公式（A.4）：W= Wf(x) (A.4)n*分布总重i1i i式中：W分布总重——根据影响线加权计算出的桥面上车辆分布的总重；n——主梁上车辆数量；——第i——第i附录B（）