【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁健康状态评估方法，尤其涉及基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，属于桥梁健康状态评估。
技术介绍
1、随着我国经济建设的快速发展，预应力混凝土连续刚构桥在我国已得到广泛应用。目前在役的预应力混凝土连续刚构桥在各种外界因素影响下，出现各种病害，威胁结构安全性，增大了桥梁破损及垮塌事件发生的概率，桥梁的重点从桥梁建设转变为桥梁状态评估与加固维修。因此，准确高效评估桥梁的健康状态具有重要意义。
2、现有的桥梁健康状态评估方法有：蒙特卡罗法，常权综合评估方法，专家调查评定法，层次分析法，缺损状况指标法，基于可靠度理论评估方法，模糊综合评估法，荷载试验法等。桥梁整体评估过程中涉及的指标较多，较为复杂，关系着评估结果的可靠性。目前既有的预应力混凝土连续刚构桥评估指标体系不完善、监测与检测数据融合利用率不高，且基于ahp的指标体系权重确定过于单一；既有评估指标体评判标准定量化划分不够清晰、缺乏依据；目前评判向量的计算方法存在计算不准确、不合理的问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于针对现有预应力混凝土刚构桥健康状态评估方法的缺陷，提出基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其主要优势是：完善评估指标体系，充分利用检测与监测数据，合理计算评判向量，保证桥梁整体健康状态评估的准确性。
2、本专利技术的技术方案是：基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，该方法包括以下步骤：
3、步骤(1)：建
4、步骤(2)：确定状态评估指标评判标准；
5、步骤(3)：采集状态评估指标监测数据；
6、步骤(4)：计算状态评估指标的权重与评判向量；
7、步骤(5)：对预应力混凝土连续刚构桥进行模糊综合评估。
8、前述步骤(1)中，状态评估指标体系分为四层；第一层为桥梁整体评估；第二层为主梁、支座、桥墩及桥台基础；第三层为主梁挠度、应变、梁端纵位移、自振频率、加速度；支座位移、转角、反力；桥墩竖向沉降、水平位移、沉降量、桥面附加纵坡；桥台竖向沉降、桥台水平位移、基础冲刷等指标；第四层为竖向自振频率、横向自振频率、竖向加速度、横向加速度。
9、前述步骤(2)中，状态评估指标评判标准如下：
10、结合预应力混凝土连续刚构桥的特点和桥梁加固维修的理论，将预应力混凝土连续刚构桥分为5个状态，分别为：优秀、良好、中等、差、危险，并把5种状态的描述分为分值区间，对应分别为：[0.8,1]、[0.6,0.8)、[0.4,0.6)、[0.2,0.4)、[0,0.2)，对应的养护措施分别为正常保养、小修、中修、大修或改造、改建或重建。
11、跨中挠度的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为3000ω/l<0.2、0.2≤3000ω/l<0.4、0.4≤3000ω/l<0.6、0.6≤3000ω/l<0.8，0.8≤3000ω/l≤1，其中w为跨中挠度，l为所在桥跨长度；
12、应变的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为ε/ε0<0.2、0.2≤ε/ε0<0.4、0.4≤ε/ε0<0.6、0.6≤ε/ε0<0.8，0.8≤ε/ε0≤1，其中ε0为极限拉应变；
13、梁端纵向位移的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为y测/y设计<0.6、0.6≤y测/y设计<0.7、0.7≤y测/y设计<0.8、0.8≤y测/y设计<0.9、0.9≤y测/y设计<1；
14、自振频率的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为1.1≤f测/y理论<1.2、1.0≤f测/y理论<1.1、0.9≤f测/y理论<1.0、0.8≤f测/y理论<0.9、f测/y理论≤0.8；
15、横向加速度的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤αx/1.75<0.2、0.2≤αx/1.75<0.4、0.4≤αx/1.75<0.6、0.6≤αx/1.75<0.8、0.8≤αx/1.75<1.0；
16、纵向加速度的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤αz/0.796<0.2、0.2≤αz/0.796<0.4、0.4≤αz/0.796<0.6、0.6≤αz/0.796<0.8、0.8≤αz/0.796<1.0；
17、支座位移的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤x/10<0.2，0.2≤x/10<0.4、0.4≤x/10<0.6、0.6≤x/10<0.8、0.8≤x/10<1.0；
18、支座转角的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤5θ/θ0<0.2，0.2≤5θ/θ0<0.4、0.4≤5θ/θ0<0.6、0.6≤5θ/θ0<0.8、0.8≤5θ/θ0<1.0，其中θ/θ0为实际支座转角与设计支座转角限值的比值；
19、支座反力的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤f测/f设计<0.6、0.6≤f测/f设计<0.7、0.7≤f测/f设计<0.8、0.8≤f测/f设计<0.9、0.9≤f测/f设计<1；
20、桥台竖向沉降的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为
21、桥台水平位移的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为
22、基础冲刷的状态分为优秀、良好、中等、差、危险五个等级，分别对应评判标准为0≤h测/h设计<0.2、0.2≤h测/h设计<0.4、0.4≤h测/h设计<0.6、0.6≤h测/h设计<0.8、0.8≤h测/h设计<1.0。
23、前述步骤(3)中，采集指标监测数据包括底层指标(竖向自振频率、横向自振频率、竖向加速度、横向加速度)与第三层指标(主梁挠度、应变、梁端纵位移、自振频率、加速度；支座位移、转角、反力；桥墩竖向沉降、水平位移、沉降量、桥面附加纵坡；桥台竖向沉降、桥台水平位移、基础冲刷)的监测数据。
24、前述步骤(4)中，求解底层指标的常权。根据专家们的打分表(有ahp、fahp、不确定型三种打分法)得到各指标相对重要性程度，再建立判断矩阵bk，判断矩阵bk中的元素bij表示指标bi对指标bj的重要性程度，分为同等(分值1)、稍微(分值3)、较强(分值5)、强烈(分值7)、极端(分值9)五个等级，且矩阵中元素满足bij>0,bii本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(1)中，状态评估指标体系分为四层；第一层为整体评估；第二层为主梁、支座、桥墩及桥台基础；第三层为主梁挠度、应变、梁端纵位移、自振频率、加速度；支座位移、转角、反力；桥墩竖向沉降、水平位移、沉降量、桥面附加纵坡；桥台竖向沉降、桥台水平位移、基础冲刷等指标；第四层为竖向自振频率、横向自振频率、竖向加速度、横向加速度。
3.根据权利要求2所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(2)中的状态评估指标评判标准如下：
4.根据权利要求2所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(3)中采集指标监测数据包括底层指标与第三层指标的监测数据。
5.根据权利要求4所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(4)中计算状态评估指标常权的方法如下：
6.根据权利要求5所述
7.根据权利要求4所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(4)中计算状态评估指标的评判向量的方法如下：
8.根据权利要求7所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(5)中，对预应力混凝土连续刚构桥进行模糊综合评估可采用以下方法：
...【技术特征摘要】
1.基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(1)中，状态评估指标体系分为四层；第一层为整体评估；第二层为主梁、支座、桥墩及桥台基础；第三层为主梁挠度、应变、梁端纵位移、自振频率、加速度；支座位移、转角、反力；桥墩竖向沉降、水平位移、沉降量、桥面附加纵坡；桥台竖向沉降、桥台水平位移、基础冲刷等指标；第四层为竖向自振频率、横向自振频率、竖向加速度、横向加速度。
3.根据权利要求2所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连续刚构桥状态评估方法，其特征在于：步骤(2)中的状态评估指标评判标准如下：
4.根据权利要求2所述的基于模糊综合法的预应力混凝土连...
【专利技术属性】
技术研发人员：柳春，邓芊芊，焦胜，廖鸿钧，武建中，梁雄，江茂盛，李乾坤，
申请(专利权)人：广东和立交通养护科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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