一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统，该方法包括：建立桥梁有限元模型和桥梁挠度最大的中跨模型；基于构建的模型，分析多种不同影响因素对桥梁下挠的影响，得到不同下挠程度下桥梁受到的内力，进而分析相应的桥梁裂缝情况，同时确定桥梁中跨挠度阈值；基于桥梁裂缝情况，对桥梁中跨挠度阈值进行划分，得到风险评估等级；构建多种不同影响因素与挠度和裂缝变化的对应关系，根据多种不同影响因素的实际值，确定桥梁的实际挠度和裂缝情况，进而确定对应的风险评估等级。本发明专利技术实现了对连续刚构桥下挠及裂缝的分级预警，根据连续刚构桥下挠及裂缝的等级选择相应的应对措施，保证服役期桥梁结构的安全性和耐久性。久性。久性。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及桥梁管养
，尤其涉及一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成现有技术。
[0003]连续刚构桥是指墩梁固结的连续梁桥，通常采用预应力混凝土结构，有两个以上主墩，采用墩梁固结体系。预应力混凝土连续刚构桥因其结构刚度大、行车平顺性好、造价低的优势在桥梁工程中广泛应用。
[0004]然而，连续刚构桥在长期服役过程中，随着使用年限的增加，连续刚构的跨中不断下挠，这会使桥梁运营期内出现不良线形而引起行车乘客的不舒适感，甚至危及行车安全。即，桥通车后各种荷载造成梁体受弯而造成跨中向下的位移即下挠度，而连续刚构桥中将出现的跨中严重下挠问题，进而影响桥梁结构的安全性和耐久性，限制连续刚构桥在工程中的进一步应用。因此，对连续刚构桥进行下挠预测风险评估及预警研究，对保证服役期桥梁结构的安全性和耐久性具有重要意义。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统，能够实现对连续刚构桥下挠及裂缝的分级预警，根据连续刚构桥下挠及裂缝的等级选择相应的应对措施，保证服役期桥梁结构的安全性和耐久性。
[0006]第一方面，本公开提供了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法：
[0007]一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，包括：
[0008]根据桥梁的实际设计数据建立桥梁有限元模型和桥梁挠度最大的中跨模型；
[0009]基于桥梁有限元模型，分析多种不同影响因素对桥梁下挠的影响，得到不同下挠程度下桥梁受到的内力，同时确定桥梁中跨挠度阈值；
[0010]基于桥梁挠度最大的中跨模型，结合不同下挠程度和不同下挠程度下桥梁受到的内力，分析不同下挠程度下桥梁裂缝情况；
[0011]基于桥梁裂缝情况，对桥梁中跨挠度阈值进行划分，得到风险评估等级；
[0012]构建多种不同影响因素与桥梁挠度和裂缝变化的对应关系，根据多种不同影响因素的实际值，确定桥梁的实际挠度和裂缝情况，进而确定对应的风险评估等级。
[0013]进一步的技术方案，基于MIDAS大型有限元软件，按照设计数据中的结构几何尺寸、构件截面与位置、材料性质建立钢桥初始有限元模型。
[0014]进一步的技术方案，所述影响因素包括加载龄期、环境相对湿度、预应力损失率、裂缝刚度折减率、超重率。
[0015]进一步的技术方案，加载龄期、环境相对湿度与桥梁挠度成反比，预应力损失率、
裂缝刚度折减率、超重率与桥梁挠度呈正比。
[0016]进一步的技术方案，所述确定桥梁中跨挠度阈值是指，结合规范要求所规定的挠跨比获取桥梁中跨挠度阈值。
[0017]进一步的技术方案，将不同下挠程度下桥梁受到的内力输入到桥梁挠度最大的中跨模型中，依据桥梁挠度最大的中跨模型得到不同下挠程度下的桥梁裂缝情况。
[0018]进一步的技术方案，所述风险评估等级为：以达到挠度阈值的60％及以下设定为黄色预警，不采取任何措施；以达到挠度阈值的60％～80％设定为橙色预警，适当采取加固措施；以达到挠度阈值的80％以上设定为红色预警，必须尽快采取加固措施。
[0019]第二方面，本公开提供了一种桥梁多源多尺度智能分级预警系统，包括：
[0020]模型搭建模块，用于根据桥梁的实际设计数据建立桥梁有限元模型和桥梁挠度最大的中跨模型；
[0021]风险评估等级划分模块，用于基于桥梁有限元模型，分析多种不同影响因素对桥梁下挠的影响，得到不同下挠程度下桥梁受到的内力，同时确定桥梁中跨挠度阈值；基于桥梁挠度最大的中跨模型，结合不同下挠程度和不同下挠程度下桥梁受到的内力，分析不同下挠程度下桥梁裂缝情况；基于桥梁裂缝情况，对桥梁中跨挠度阈值进行划分，得到风险评估等级；
[0022]数据处理模块，用于构建多种不同影响因素与桥梁挠度和裂缝变化的对应关系；
[0023]风险评估模块，用于根据多种不同影响因素的实际值，确定桥梁的实际挠度和裂缝情况，进而确定对应的风险评估等级。
[0024]第三方面，本公开还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述方法的步骤。
[0025]第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述方法的步骤。
[0026]以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
[0027]1、本公开提出了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统，通过对桥梁整体、桥梁挠度和桥梁局部裂缝的分析，得到桥梁多个不同影响因素与桥梁挠度和裂缝情况之间的关系，并依据裂缝情况对桥梁挠度阈值进行划分，划分得到风险评估等级，根据桥梁的实际影响因素值即可实现桥梁的风险评估，便于工作人员做出相对应的应对措施。
[0028]2、本公开提出了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法及系统，通过对裂缝的分析，获得实际连续刚构桥挠度的合理阈值，实现对连续刚构桥下挠及裂缝的分级预警，根据连续刚构桥下挠及裂缝的等级选择相应的应对措施，保证服役期桥梁结构的安全性和耐久性。
附图说明
[0029]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0030]图1为本专利技术实施例所述桥梁多源多尺度智能分级预警方法的整体框架图。
具体实施方式
[0031]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0032]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0033]实施例一
[0034]本实施例提供了一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法：
[0035]如图1所示，一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，包括：
[0036]步骤1、根据桥梁的实际设计数据建立桥梁有限元模型和桥梁挠度最大的中跨模型；
[0037]步骤2、基于桥梁有限元模型，分析多种不同影响因素对桥梁下挠的影响，得到不同下挠程度下桥梁受到的内力，同时确定桥梁中跨挠度阈值；
[0038]步骤3、基于桥梁挠度最大的中跨模型，结合不同下挠程度和不同下挠程度下桥梁受到的内力，分析不同下挠程度下桥梁裂缝情况；
[0039]步骤4、基于桥梁裂缝情况，对桥梁中跨挠度阈值进行划本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，包括：根据桥梁的实际设计数据建立桥梁有限元模型和桥梁挠度最大的中跨模型；基于桥梁有限元模型，分析多种不同影响因素对桥梁下挠的影响，得到不同下挠程度下桥梁受到的内力，同时确定桥梁中跨挠度阈值；基于桥梁挠度最大的中跨模型，结合不同下挠程度和不同下挠程度下桥梁受到的内力，分析不同下挠程度下桥梁裂缝情况；基于桥梁裂缝情况，对桥梁中跨挠度阈值进行划分，得到风险评估等级；构建多种不同影响因素与桥梁挠度和裂缝变化的对应关系，根据多种不同影响因素的实际值，确定桥梁的实际挠度和裂缝情况，进而确定对应的风险评估等级。2.如权利要求1所述的一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，基于MIDAS大型有限元软件，按照设计数据中的结构几何尺寸、构件截面与位置、材料性质建立钢桥初始有限元模型。3.如权利要求1所述的一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，所述影响因素包括加载龄期、环境相对湿度、预应力损失率、裂缝刚度折减率、超重率。4.如权利要求3所述的一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，加载龄期、环境相对湿度与桥梁挠度成反比，预应力损失率、裂缝刚度折减率、超重率与桥梁挠度呈正比。5.如权利要求1所述的一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，所述确定桥梁中跨挠度阈值是指，结合规范要求所规定的挠跨比，获取桥梁中跨挠度阈值。6.如权利要求1所述的一种桥梁多源多尺度智能分级预警方法，其特征是，基于桥梁挠度最大的中跨模型，结合不同下挠程度和不同下挠程度下桥梁受到的内力，分析不同下挠程度下桥梁裂缝情况，是指：将不同下挠程度下桥梁受到的内力输入到桥梁挠度最大的中跨模...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨则英，孙英琳，高新学，张林林，赵峰，冯泽欢，张琳，田利，王成赫，程正权，曲伟松，杨乾一，曲翠萍，曲建波，于先伟，王刚，
申请(专利权)人：山东省交通工程监理咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：