【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程检测评估，具体为中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法和系统。
技术介绍
1、桥梁是交通网络的关键组成部分，桥梁的风险不仅存在于施工阶段，也贯穿于整个运营周期，因此准确识别、科学估计及全面评价桥梁安全风险是确保桥梁工程安全施工的重要环节。桥梁水毁是影响桥梁安全运营的关键因素之一，现有研究显示桥梁在洪水灾害下的广义可靠度分析、桥梁基础水毁机理，及其加固防护策略和针对性防治措施是桥梁水毁风险评估的核心内容，一旦桥梁结构稳定性受到破坏会带来不可估量的损失。因此，如何高效、精准地开展桥梁安全风险评价，特别是针对中小跨径桥梁，构建智能化的评价模型与系统，实现在役桥梁风险等级的精准识别与评估，为管理人员提供科学、可靠的技术支持，是当前
的重要趋势和迫切需求。
2、尽管现有公路工程水文勘测设计和计算规范提供了部分依据和计算方法，但在桥梁水毁风险评估方面依旧缺乏一套完整、系统的评估体系和方法。因此，需要进一步研究桥梁水毁风险评估方法和相关技术，进一步构建全面、科学的评估体系，提升桥梁工程的安全性和畅通性，克服传统方法的主观影响程度。
技术实现思路
1、针对现有方法的缺陷以及实际应用的不足，针对当前中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评估方法的局限性以及在实际应用中的不足，本专利技术提出了评估体系来规范中小跨径桥梁在汛前的水毁隐患排查及风险评估工作，从而保障了评估结果的客观性和准确性，可以有效减少人为主观因素的影响程度。第一方面，本专利技术提供了中小跨径桥梁
2、可选地，所述获取桥梁淹没事件信息，基于所述桥梁淹没事件信息确定桥面高程的洪水流量包括：获取桥梁淹没事件信息，所述桥梁淹没事件信息包括桥位河段河道边界改变信息、桥孔过流断面压缩情况信息和弯道超高排查信息；基于所述桥位河段河道边界改变信息、所述桥孔过流断面压缩情况信息和所述弯道超高排查信息得到桥面高程的洪水流量；
3、所述洪水流量，满足如下关系；
4、
5、其中，表示典型洪水流量，表示曼宁糙率系数，表示河道平均宽度，表示断面平均水深，表示河段的河床比降。
6、本专利技术通过计算公式分析洪水流量和频率，有利于提前预警潜在的洪水风险，对于制定防灾减灾措施、保障桥梁安全运营具有重要意义。
7、可选地，所述根据所述洪水流量和所述桥梁淹没事件信息得到桥梁淹没的风险评分结果和风险等级情况包括：基于所述桥梁淹没事件信息设置桥梁淹没的风险评定标度，结合所述风险评定标度和所述洪水流量得到桥梁淹没的风险评分结果；根据桥梁淹没的风险评分结果确定桥梁淹没的风险等级情况；
8、所述桥梁淹没的风险评分结果，满足如下关系；
9、
10、其中，表示桥梁淹没的风险评分结果，表示典型洪水频率，表示桥梁淹没的风险评定标度。本专利技术将桥梁淹没风险量化为具体的评分结果，使得风险评估结果更加直观、易于理解，有助于及时采取预防措施和应对方案。
11、可选地，所述采集桥梁结构失稳信息，基于所述桥梁结构失稳信息建立桥梁结构参数分析模型并获得参数分析结果包括：基于所述桥梁结构失稳信息构建桥梁结构参数分析模型，所述桥梁结构参数分析模型包括水流平均流速计算函数、流水压力计算函数、浮力计算函数、上托力计算函数和漂浮物撞击力计算函数；
12、所述水流平均流速计算函数，满足如下关系：
13、
14、其中，表示梁体迎水面的水流平均流速，表示流速横向部分系数，表示第一垂向分布系数，表示渠道断面水深，表示梁体截面高度，表示第二垂向分布系数，表示第三垂向分布系数，表示断面任意测线平均流速，表示断面中垂线平均流速；
15、所述流水压力计算函数，满足如下关系：
16、
17、其中，表流水压力，表示桥梁阻水系数，表示桥梁在垂直于水流方向的投影面积，表示水流密度，表示梁体迎水面的水流平均流速；
18、所述浮力计算函数，满足如下关系：
19、
20、其中，表示浮力，表示水流密度，表示重力加速度，表示桥梁排开水的体积；
21、所述上托力计算函数，满足如下关系：
22、
23、其中，表示上托力，表示桥梁底面宽度，表示垂直于洪水作用方向的梁长，表示水流密度，表示重力加速度，表示桥前壅水高度；
24、所述漂浮物撞击力计算函数，满足如下关系：
25、
26、其中，表示漂浮物撞击力，表示漂浮物重力，表示水流速度，表示重力加速度，表示撞击时间。
27、本专利技术基于水流平均流速、流水压力、浮力、上托力和漂浮物撞击力等多个参数建立了桥梁结构参数分析模型，进而能够全面、精细化地评估桥梁在洪水条件下的结构稳定性，有助于识别潜在的结构失稳风险。
28、可选地，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果和风险等级情况包括：基于所述参数分析结果分析作用在支座上的水平力和摩阻力；
29、所述水平力，满足如下关系：
30、
31、其中，表示将作用在支座上的水平力，表示流水压力，表示漂浮物撞击力；
32、所述摩阻力，满足如下关系：
33、
34、其中，表示作用在支座上的摩阻力，表示摩擦系数，表示垂直于支座的力的个数，表示总荷载效应下支座竖向反力。
35、本专利技术能够更精确地评估桥梁上部结构在洪水条件下的偏移和倾覆风险，有助于及时结构失稳问题，为桥梁的安全运营提供技术保障。
36、可选地，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果和风险等级情况包括：根据所述水平力、所述摩阻和所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果；依据桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果确定桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险等级情况；
37、所述桥本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述获取桥梁淹没事件信息，基于所述桥梁淹没事件信息确定桥面高程的洪水流量包括：
3.根据权利要求2所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述根据所述洪水流量和所述桥梁淹没事件信息得到桥梁淹没的风险评分结果和风险等级情况包括：
4.根据权利要求1所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述采集桥梁结构失稳信息，基于所述桥梁结构失稳信息建立桥梁结构参数分析模型并获得参数分析结果包括：
5.根据权利要求4所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果和风险等级情况包括：
6.根据权利要求5所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果和风险等级情况
7.引用权利要求1所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述获取桥梁墩台倒塌信息集合，依据所述桥梁墩台倒塌信息集合得到桥梁墩台倒塌和桥头淘刷事件的风险评分结果和风险等级情况包括：
8.根据权利要求7所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述获取桥梁墩台倒塌信息集合，依据所述桥梁墩台倒塌信息集合得到桥梁墩台倒塌和桥头淘刷事件的风险评分结果和风险等级情况包括：
9.根据权利要求8所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述桥头淘刷事件的风险评分结果，满足如下关系：
10.中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价系统，其特征在于，系统包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1-9任一项所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法。
...【技术特征摘要】
1.中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述获取桥梁淹没事件信息，基于所述桥梁淹没事件信息确定桥面高程的洪水流量包括：
3.根据权利要求2所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述根据所述洪水流量和所述桥梁淹没事件信息得到桥梁淹没的风险评分结果和风险等级情况包括：
4.根据权利要求1所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述采集桥梁结构失稳信息，基于所述桥梁结构失稳信息建立桥梁结构参数分析模型并获得参数分析结果包括：
5.根据权利要求4所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结构倾覆的风险评分结果和风险等级情况包括：
6.根据权利要求5所述的中小跨径桥梁汛前隐患排查与水毁风险评价方法，其特征在于，所述依据所述参数分析结果获得桥梁上部结构偏移和桥梁上部结...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏飞，毛燕，李万恒，韩旭，魏思聪，刘尧，徐同舟，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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