基于模糊理论的桥梁监测设备评估方法研究

针对桥梁监测设备运行状态难以量化评估的问题,提出一种基于模糊理论的综合评估方法,构建监测设备运行状态自诊断服务系统。基于现行规范建立监测设备运行状态评估指标体系,采用正态分布隶属度函数,并引入Pearson相关系数和信息熵确定各评估指标权重;采用基于混合算子的模糊评估模型,实现监测设备运行状态量化评估;通过自诊断服务系统,实时监测设备运行状态并进行报警。将该方法应用于某悬索桥监测设备评估,工程应用结果表明:该方法与规范方法和概率分析法评估结果相同,但该方法基于模糊理论“自下而上”逐级综合加权分析,全面量化评估桥梁监测设备体系各等级运行状态隶属度,评估结果简单直观,所构建的自诊断服务系统有助于科学指导桥梁健康监测系统运维。

轨道交通桥梁技术状况评定体系及方法研究

建立轨道交通桥梁技术状况评定体系及检测指标,为轨道交通桥梁检测评定工作提供依据,在公路、市政、铁路桥梁检测规范的基础上,研究轨道交通桥梁的结构特点、荷载特点,提出了针对轨道交通桥梁的技术状况评估方法,明确了基于公路桥梁的轨道交通桥梁检测指标,形成一套完整可行的检测评定技术。选取典型的梁式轨道交通桥梁项目,采用研究建立的评定方法对工程结构进行技术状况评价。结果显示该方法和原有方法评定结果基本一致,前者更能反映轨道交通桥梁管理中重点关注的问题,验证了该方法的适用性和针对性。

基于桥梁上部结构自振频率实测结果的技术状况评定方法研究

随着服役期的增长,桥梁功能逐步退化,合理评定其技术状况,对养护决策十分重要。特别是对部分加固处置后的桥梁而言,原结构不具备常规检测条件,准确把握桥梁的实际工作状态较困难。自振频率是桥梁的一个固有特性,当桥梁功能衰退时,其结构刚度下降,实测自振频率也相应降低,直接反映了桥梁的工作状态。因此,寻找桥梁自振频率实测结果与其技术状况等级之间的关系,不仅能快速掌握桥梁的工作状态,还能通过自振频率反映某些不能用常规手段检测的隐性病害。基于自振频率实测结果的技术状况评定方法,能为桥梁养护管理部门进行桥梁管理和养护提供可靠的决策依据。

不同补饲水平对妊娠奴比亚羊母羊体重体尺变化的影响

选择75只12月龄努比亚羊集中配种,配种后将母羊随机分为3组,分别补饲复合预混料+尿素、浓缩料和精料补充料,在配种(0 d)、妊娠100 d、妊娠150 d进行体重、体尺测量和体况指数计算。研究结果表明:补饲精料补充料的母羊体重和体尺均大于补饲浓缩料组和补饲尿素组,3组之间存在明显差异。母羊体况指数(BCI)随妊娠期而上升,3组间存在显著差异。以体重(y)、胸围(x1)和体高(x2)建立的最优回归方程为:y=-38.330+0.63x1+0.38x2,R2=0.7547。

基于概率的桥梁劣化模型与维护策略关系

桥梁结构在服役过程中,随着时间的推移,抗力不断降低,其性能逐渐退化.提出桥梁在服役过程中可靠指标的非线性指数劣化模型以及状态指标的非线性劣化模型,能够反映劣化过程中的高次变化规律,结合两种不同的周期预防性维护策略,推导了桥梁服役期间任意时刻可靠度指标与状态指标的计算公式,研究了桥梁可靠度指标与状态指标之间的相互关系.

缺损钢筋混凝土梁桥模糊可靠性评价模型

结合模糊评价理论、层次分析法以及概率可靠度方法,建立了钢筋混凝土梁桥缺损状况模糊可靠性评价模型。通过建立模糊评价集,确定项目层、指标层模糊评价因素集和模糊评价因素权重集,构造概率型判断矩阵,经加权平均值法计算,得到梁桥缺损状况模糊评判得分,以目标可靠指标和最低可靠指标为界,将模糊评判得分转换为模糊可靠指标,实现在役梁桥缺损状况的模糊可靠性评价。采用该方法对一座使用25年的多跨简支钢筋混凝土梁桥进行评价,得到模糊可靠指标为3.769,满足最低可靠指标要求,与桥梁实际状况相符,表明该方法可行。

基于群组AHP的悬索桥状态评估指标权重确定

为确定悬索桥综合技术状况评估模型中指标的权重,应用群组AHP方法确定相应的评估指标权重.首先,根据韦伯-费希纳定律确定了100/8.384~108/8.384形式的五级指数标度方法,对其合理性进行论述;其次,采用遗传算法对专家的判断矩阵一致性进行优化,优化后的判断矩阵一致性明显提高;随后采用粒子优化K均值聚类算法对专家意见进行聚类分析,并以主流专家意见为基础,采用对等共识模型计算专家权重,得到各评估指标最终的权重值;最后,以悬索桥评估模型为例,通过上述方法确定悬索桥模型中各指标的权重值,论证了方法的可行性和实用性.将本文的权重计算结果与规范权重进行对比,发现计算得到的大跨径悬索桥评估指标权重较规范权重更趋合理,尤其是索塔和附属设施的权重值.悬索桥评估指标权重的研究结论是对现行规范权重的补充,可以为规范的进一步修编提供参考.

既有铁路桥梁状态评估指标体系和方法研究

基于大量学者关于桥梁结构状态评估的研究成果,建立既有铁路桥梁结构状态评估指标体系。在总结国内外桥梁状况评估分级和评定标准的基础上,提出基于可靠度理论的既有铁路桥梁状态评估标准。根据层次分析法原理,计算出评估体系的综合集成权值,并结合模糊理论,定义结构平均损伤度,从而形成一套新的基于可靠度理论的既有铁路桥梁状态评估方法。最后,给出一个既有铁路桥梁状态评估实例说明所提出方法的实现过程。

在役公路钢桥可靠性评估方法研究

为构建在役公路钢桥安全评估技术,保证在役桥梁的运营安全,研究分析基于可靠指标和基于分项系数2种可靠性评估方法。依据公路桥梁承载能力检测评定规程中的钢结构桥梁承载能力检算系数和活载影响修正系数,建立在役钢桥劣化状态极限状态方程,利用0.618优化法,得到2种评估方法相应技术参数及指标。研究表明,公路钢桥技术状况可按优、良、中、差、劣和失效6种等级区间划分。基于可靠指标评估方法中,优、良、中、差、劣5种桥梁技术状况,分别对应评估目标可靠指标为4.2、3.8、3.5、3.3和3.0;基于分项系数评估方法中,优、良、中、差、劣5种桥梁技术状况,分别对应抗力分项系数为1.35、1.25、1.2、1.15和1.1。2种评估方法可认为是等效统一的。

模糊层次分析法在混凝土斜拉桥评估中的应用

为解决传统层次分析(AHP)方法的分层权重和模糊理论方法的假设隶属度存在主观偏差,单独应用于桥梁评估中会影响评估精度的问题,开展了适用于大跨度混凝土斜拉桥的模糊层次分析(FAHP)方法研究.建立了相应的指标体系层次,使用岭型函数计算隶属度以衡量各指标对安全性的贡献,采用三角模糊数计算出各指标相对于目标层的权重.以吉林省某混凝土斜拉桥的检测内容为基础,分别使用AHP方法和FAHP方法计算指标权重进行对比分析.研究结果表明:由不确定性带来的评估误差不容忽视,最终采用FAHP方法评估了该桥梁各部件的安全等级,并进行了桥梁整体综合评判,认定该桥梁属于3类桥梁.

基于可靠度与状况指标的桥梁维修优化方法

提出基于桥梁可靠度与状况指标的维修优化方法,该方法以桥梁的可靠度和状况指标为约束函数,以维修成本现值为目标函数,以维修时机和维修措施为优化变量,来寻找更合理的桥梁维修方案.以重涂防腐涂层措施(A方案)和硅烷浸渍防腐措施(B方案)为例,分别建立了基于单一指标、基于双指标的防腐维修优化模型,通过MATLAB中的GA函数求解优化函数.研究结果表明,在桥梁服役100a的周期内,基于桥梁可靠度的维修优化,A方案要比B方案少花费12.5%,A方案的维修次数多1次.基于桥梁状况指标的维修优化,A方案要比B方案多花费25.1%,A方案的维修次数要多1次;基于双指标的维修中,A方案要比B方案多花费17%.而基于双指标的维修明显比基于单指标的维修成本高;组合维修方案(A+B方案)比单一的维修措施效果更经济,比单独采用A方案要低26.4%,比单独采用B方案要低9.4%.

基于养护管理系统的既有桥梁生命周期成本模型研究

近年来,随着老龄化桥梁的不断增多,如何制定桥梁养护管理策略逐渐成为国内外学术界和工程界的研究热点。桥梁管理系统是解决该问题的一个有效手段。目前,桥梁养护管理系统研究的主要发展趋势是引入生命周期成分分析理念。论文首先介绍了生命周期成本分析的概念,然后尽可能全面地分析了既有桥梁在生命周期内的所有相关费用。在考虑资金时间价值的基础上,给出了一个基于生命周期成本分析的数学模型。最后,论文给出了一个计算案例对该模型的有效性进行了验证。结果表明该模型可为桥梁养护管理的决策者提供制定桥梁养护策略提供有效支持。

基于性能劣化分析的钢桥维护策略优化研究

为保证桥梁的安全性与适用性,同时合理控制全寿命期总成本,在桥梁性能劣化分析的基础上,对钢桥维护策略优化的多目标动态优化方法进行研究。用可靠度指标与状态指标表征桥梁性能状态,考虑环境、荷载及材料特性的影响,提出基于损伤累积的桥梁可靠度指标与状态指标劣化模型;以全寿命成本最小为目标、以可靠度指标和状态指标为约束条件,分别建立加固策略及维修策略的优化模型。通过引入改进的Logistic动态粒子群优化算法结合Monte-Carlo模拟与"乘大数"的惩罚策略实现多目标优化求解。通过对钢拱梁组合体系的天津海河国泰桥主桥运营期维修加固策略进行优化,证明了该方法的有效性和适用性。

既有公路桥梁技术状况的综合评估方法

研究了以桥梁缺损状况为主的技术状况评价方法,基于层次分析法建立了桥梁评价的递阶层次模型。参考规范及专家经验对底层指标进行评语量化。最后根据综合评价模型进行评价。

服役桥梁状况指数预测模型研究

本文以桥梁管理系统的预测功能开发为目标,确定了桥梁状况指数(BCI)为服役桥梁主要的预测指标。通过采用回归分析理论、灰色系统理论及spss软件,对收集的服役桥梁状况数据进行研究,据此构建了不同的桥梁状况指数(BCI)预测模型,经过分析、比选,确定了三次函数预测模型为最优模型,利用此模型可对桥梁未来服役状态进行预测,并根据预测结果给出相关的建议。

桥梁结构在线健康监测预警系统Ⅰ——监测评估预警体系和模块设计

针对不同桥梁的特点,在参照国家有关技术规程规范的要求和相关研究成果的基础上,研究提出了运营桥梁在线健康监测及状态评估的指标体系,讨论了传感器布置的原则及一般的应力、位移传感器布置方案,给出了系统设计的模块框图及顶层数据流程图.所提出的桥梁在线健康监测状态评估的指标体系、结构应力、位移传感器布置及系统的模块设计,对营运中的桥梁监测与养护管理具有重要的指导意义和实用价值.

渭南市经济技术开发区G308转变为城市道路功能的改扩建工程设计

从工程实际出发,以公路转化成城市道路为例,立足于道路功能转变而引起的路基、路面及桥梁的改扩建,以及增设给水、排水、绿化及交通等附属工程,总结渭南市经济技术开发区G308转变为城市道路功能的改扩建工程项目特点及设计中解决问题的方法,为以后类似工程提供经验。

重庆地区钢桥面浇注式沥青铺装体系使用状况调查分析

重庆地区钢桥面铺装普遍采用浇注式沥青混合料+改性沥青SMA10铺装结构体系,且已通车运营多年。为掌握该铺装体系的使用状况及影响因素,采用自动化检测装备,对重庆地区8座大跨径钢桥面铺装的使用状况进行检测和评定,并对其影响因素进行分析。结果表明:1)重庆地区钢桥面采用浇注式沥青混合料铺装体系通车运营5~15年后,整体使用情况良好;2)该铺装体系在高温潮湿环境下具有较强的适应能力,大部分车道车辙深度均在2 mm以内,说明该体系高温性能较好;3)该铺装体系抗滑性能较好,除C桥外,其余桥梁构造深度高于0.8 mm占比达80%以上,但其路面磨耗指数PWI较低,抗滑性能衰减较快,应重点关注。

桥梁综合状况预测模型研究及系统开发

在研发桥梁管理系统的背景下,基于灰色系统理论,建立桥梁综合状况预测模型。通过实际桥梁检测数据验证分析,发现灰色预测模型在进行桥梁综合状况预测时效果不错。对系统框架进行设计,利用先进的计算机编程技术,将灰色预测模型应用到系统当中,开发出具有评估预测功能的新型桥梁管理系统。

基于构件病害的城市桥梁预防性养护模型研究

在充分研究马尔可夫过程理论的基础上,通过研究桥梁构件病害状态等级发展规律,确立了马尔可夫链构件退化模型,并以此为核心构建了一种城市桥梁预防性养护模型。最后利用北方某城市桥梁2006年至2018年检测数据,计算出构件病害状态等级转移概率矩阵,依据城市桥梁预防性养护模型,对1座同类型桥梁运营8年和14年后的预防性等级进行了预测。