一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法技术

本发明专利技术涉及桥梁检查领域，具体涉及一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，包括如下步骤：步骤1：收集桥梁不同特征分类下的桥梁结构病害数据；步骤2：基于桥梁部件为划分依据将桥梁划分成不同的层级，分别等比例绘制出桥梁的层级图；步骤3：对桥梁层级图进行网格分割，给病害区域涂色，不同颜色代表不同的病害类型，颜色深浅代表病害的严重程度或代表病害数量多少；步骤4：根据需要选取指定特征分类下特征值相同的桥梁作为同类桥群，以同类桥群作为桥梁分析单元；步骤5：基于桥梁分析单元下的所有桥梁数据，进行分析展示。本发明专利技术基于桥梁检查所记录的结构化病害数据，解决单一桥梁经验性病害成因分析主观因素较大，不适用于路网级桥群病害特征分析的现状。级桥群病害特征分析的现状。级桥群病害特征分析的现状。

【技术实现步骤摘要】
一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法


[0001]本专利技术专利属于桥梁检查领域，具体涉及一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法。

技术介绍

[0002]公路桥梁是一种大型、复杂的土木工程结构，在长期运营状态下，因荷载作用、疲劳与腐蚀效应、材料老化等情况，会出现各种病害问题，导致桥梁使用性能下降，随着损伤累积、抗力衰退进而影响结构使用寿命，甚至导致突发事故。在养护工作中是通过桥梁定期检查的方法对桥梁病害进行全面采集，根据病害特征及所在位置问题，通过经验判断分析病害成因，然后制定养护对策，评估养护维修费用，再进行养护决策确定最佳养护时间。
[0003]目前，对病害成因的分析，是根据病害特征及所在位置情况，由检测工程师、设计人员根据经验性判断分析。这种分析方法受人员能力水平高低不一的影响，主观因素较大，且对单一桥梁分析的结果，不太适用于路网级桥群分析。传统经验分析方法，主要是针对病害的数学统计分析，或结合部分桥梁病害展布图进行病害成因分析，受数据影响分析深度难以满足养护工作精准化的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术专利所要解决的技术问题是，基于桥梁检查结构化数据，提供一种桥梁结构病害特征分布情况分析的方法，解决单一桥梁经验性病害成因分析主观因素较大，不适用于路网级桥群病害特征分析的现状。
[0005]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，包括如下步骤：
[0007]步骤1：收集桥梁不同特征分类下的桥梁结构病害数据；
[0008]步骤2：基于桥梁部件为划分依据将桥梁划分成不同的层级，分别等比例绘制出桥梁的层级图；
[0009]步骤3：对桥梁层级图进行网格分割，给病害区域涂色，不同颜色代表不同的病害类型，颜色深浅代表病害的严重程度或病害数量多少；
[0010]步骤4：根据需要选取指定特征分类下特征值相同的桥梁作为同类桥群，以同类桥群作为桥梁分析单元；
[0011]步骤5：基于桥梁分析单元下的所有桥梁数据，进行分析展示。
[0012]进一步的，步骤1中的特征包括:特征大类包括行政识别特征、环境功能特征和结构特征，行政识别特征包括路线编号、桥龄、交通量、区域名称和养护单位，环境特征包括地区，结构特征包括桥梁类型、桥墩形式、桥台基础材料、桥墩基础材料、主桥上部架构构造形式和上部结构施工方式。
[0013]优选的，病害类型为两种分类标准，第一种分类标准为结构性病害、耐久性病害和隐患，第二种分类标准为裂缝、剥落或掉角，以及钢筋锈蚀。
[0014]进一步的，步骤3中在桥梁层级图上给病害区域涂色首先将桥梁的各层级图通过多条相互垂直的切割线分成若干不同的网格，并在对应的网格上进行着色，病害类型的不同通过不同颜色进行区分，同一病害的严重程度或数量多少通过颜色深浅进行区分。
[0015]进一步的，步骤5通过桥梁不同层级的分层解析，叠加透视，辅助判断桥梁病害集中区和病害影响区，进而对病害间因果关系进行针对性分析。
[0016]进一步的，桥梁不同层级的分层解析和叠加透视具体包括如下步骤：
[0017]首先，将不同桥梁的层级按照桥梁的位置关系整合起来，形成一个完整的桥梁三维图；
[0018]然后，将不同桥梁的层级上不同的网格层没有添加病害颜色的部分，均调成透明色；
[0019]接着，将不同桥梁的层级上不同的网格层均通过从上往下投影，形成平面展布图；
[0020]最后，将同一桥梁层级的不同网格层的平面展布图保持位置一致进行叠加，通过多层叠加透视，展现病害集中区域和病害影响区域。
[0021]进一步优先的，步骤5进行网格法划分评价，网格线的划分包括三种方式：
①
通过桥梁典型受力特点将桥梁分成典型受力区域和过渡区域，通过典型受力区域的病害情况，分析病害状态分布规律，及通过判断过渡区域病害的实际变化规律与设计预期受力规律是否一致，判断病害分布安全隐患，当不一致时，需要重点关注；
②
通过中心点等分区域，分析病害分布；
③
通过梁体边缘线或标线进行经验划分，直观观测病害情况。
[0022]进一步优选的，步骤5通过桥梁几层或多层的透视，分析病害间主因病害和衍生病害关系，具体的，首先找出主要受力结构层的病害情况，作为主因病害，然后找出与主要受力结构层的病害相邻的非主要受力结构层，即次要结构层的病害情况，并判断次要结构层的病害是否与主要结构层的病害在同一区域或者相邻区域，当次要结构层的病害与主要结构层的病害在同一区域或者相邻区域为普遍现象时，则次要结构层的病害为衍生病害，再分析主因病害和衍生病害的关系，找出主因病害带来衍生病害的衍变规律。
[0023]进一步的，步骤5包括对桥梁的偏移位置进行展示，桥梁的偏移位置的展示主要通过支座3的偏移角度和偏移距离体现，包括如下步骤：
[0024]步骤a：绘制若干圆形用于示意初始桥梁墩柱，两个相邻圆形的圆心距为d/k，其中，d表示实际两个墩柱之间的距离，k表示绘制的桥梁层级图与实际桥梁的缩减图；
[0025]步骤b：获取梁桥实际偏移角度θ和偏移距离l，
[0026]步骤c：基于偏移角度θ和圆心偏移距离l/k，绘制新的桥梁墩柱示意图；
[0027]步骤d：分别对初始桥梁墩柱示意图和新的桥梁墩柱示意图用不同颜色示意；
[0028]步骤e：通过整体桥梁墩柱偏移情况，判断判断偏移的趋势和严重程度。
[0029]本专利技术与现有技术相比具有的有益效果是：
[0030]本专利技术专利所要解决的技术问题是，基于桥梁检查结构化数据，提供一种桥梁结构病害特征分布情况分析的方法，解决单一桥梁经验性病害成因分析主观因素较大，不适用于路网级桥群病害特征分析的现状。
[0031]1、本专利技术通过颜色直接展示病害情况，通过颜色区分，可以明显看出结构性病害，耐久性缺陷，隐患的分布情况。通过设置从浅到深的颜色变化，可以识别出，病害集中区严重病害的分布情况。为检测工程师、设计人员分析桥梁病害情况提供了直观的展示，对检测
工程师和设计人员的病害的进一步研究提供了研究基础，简单有效，可推广性强。
[0032]2、本专利技术基于桥梁部件为划分依据将桥梁划分成不同的层级，分别等比例绘制出桥梁的层级图，进而便于通过不同层级图进行对比分析。本专利技术是应用于对桥梁性能状况的针对性分析。将影响结构安全的各层主要部件分析层进行叠加，通过透视的方法对各层病害情况进行针对性分析，能够有效判明病害集中区域和病害影响区域，各分析层间可以调整透视状态，对其中几层或多层进行透视，为研究相邻构件病害间主因病害，衍生病害关系奠定基础，同时对长周期不均衡动荷载作用下，桥梁结构动态再平衡的性能状况特征进行辨识。从具象化分析的角度基于真实数据分析病害成因，体现出分析方法的科学性、合理性。
[0033]3、本专利技术通过网格法划分区域进行分层评价。因为病害相对于整座桥梁来说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：收集桥梁不同特征分类下的桥梁结构病害数据；步骤2：基于桥梁部件为划分依据将桥梁划分成不同的层级，分别等比例绘制出桥梁的层级图；步骤3：对桥梁层级图进行网格分割，给病害区域涂色，不同颜色代表不同的病害类型，颜色深浅代表病害的严重程度或病害数量多少；步骤4：根据需要选取指定特征分类下特征值相同的桥梁作为同类桥群，以同类桥群作为桥梁分析单元；步骤5：基于桥梁分析单元下的所有桥梁数据，进行分析展示。2.根据权利要求1所述的一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于：步骤1中的特征包括:特征大类包括行政识别特征、环境功能特征和结构特征，行政识别特征包括路线编号、桥龄、交通量、区域名称和养护单位，环境特征包括地区，结构特征包括桥梁类型、桥墩形式、桥台基础材料、桥墩基础材料、主桥上部架构构造形式和上部结构施工方式。3.根据权利要求1所述的一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于：病害类型为两种分类标准，第一种分类标准为结构性病害、耐久性病害和隐患，第二种分类标准为《公路桥梁技术状况评定标准》（JTG/TH21
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2011）中所规定的病害类型。4.根据权利要求1所述的一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于：步骤3中在桥梁层级图上给病害区域涂色首先将桥梁的各层级图通过多条相互垂直的切割线分成若干不同的网格，并在对应的网格上进行着色，病害类型的不同通过不同颜色进行区分，同一病害的严重程度或数量多少通过颜色深浅进行区分。5.根据权利要求4所述的一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于：步骤5通过桥梁不同层级的分层解析，叠加透视，辅助判断桥梁病害集中区和病害影响区，进而对病害间因果关系进行针对性分析。6.根据权利要求5所述的一种桥梁结构病害特征分布情况具象化分析方法，其特征在于，桥梁不同层级的分层解析和叠加透视具体包括如下步骤：首先，将不同桥梁的层级按照桥梁的位置关系整合起来，形成一个完整的桥梁三维图；然后，将不同桥梁的层级上不同的网格层没有添加病害颜色的部分，均调成透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晨，
申请(专利权)人：郑晨，
类型：发明
国别省市：