我國公路橋梁網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)持續(xù)擴(kuò)張態(tài)勢(shì),其中數(shù)量龐大、分布廣泛的中小跨徑常規(guī)橋梁,構(gòu)成了保障路網(wǎng)安全與暢通的重要基石。然而,相較于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大跨徑橋梁,常規(guī)橋梁在監(jiān)測(cè)資源投入、專業(yè)化評(píng)估水平及主動(dòng)養(yǎng)護(hù)能力方面均存在顯著短板。傳統(tǒng)的人工巡查為主、定期檢測(cè)為輔,并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)判斷的方式,面臨對(duì)結(jié)構(gòu)剛度退化、橫向聯(lián)系劣化、支座狀態(tài)異常及重載交通擾動(dòng)等潛在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別滯后性的問題。
車輛動(dòng)態(tài)荷載與溫度變化,都會(huì)對(duì)橋梁運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生明顯作用。依托車-橋耦合振動(dòng)仿真、熱-結(jié)構(gòu)耦合計(jì)算分析,可明確車輛荷載響應(yīng)與溫度作用響應(yīng)在頻域維度的區(qū)別;同時(shí)運(yùn)用集合經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解技術(shù)剝離溫度干擾項(xiàng),有效削弱環(huán)境條件對(duì)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別結(jié)果的影響。在損傷誘因反演環(huán)節(jié),平臺(tái)引入可解釋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,搭建起實(shí)測(cè)頻率、撓度、應(yīng)變異常數(shù)據(jù)與主梁剛度、交通荷載、橫向構(gòu)件、支座工況等要素的關(guān)聯(lián)模型。該模型除判定結(jié)構(gòu)是否出現(xiàn)異常外,還可精準(zhǔn)定位主要致?lián)p因素,并量化各因素影響占比,為現(xiàn)場(chǎng)核驗(yàn)、視頻排查、日常巡檢及專項(xiàng)檢測(cè)劃定工作優(yōu)先級(jí)。

針對(duì)常規(guī)中小跨徑梁橋的監(jiān)測(cè)痛點(diǎn),中交路橋科技構(gòu)建了一套以主梁剛度、混凝土容重、橫向聯(lián)系退化、現(xiàn)澆層厚度、支座剛度及車輛荷載為關(guān)鍵影響因子的分析體系。該體系通過建立概率分布模型與參數(shù)取值邊界,運(yùn)用分層拉丁超立方抽樣及代表性算例篩選方法執(zhí)行批量有限元分析,最終形成了覆蓋頻率、撓度、應(yīng)變等多指標(biāo)維度的基準(zhǔn)響應(yīng)數(shù)據(jù)庫。在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警環(huán)節(jié),該技術(shù)將上述不同量綱指標(biāo)統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為超限概率或等價(jià)可靠指標(biāo),并據(jù)此制定多等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)帶寬及其觸發(fā)規(guī)則。相較于傳統(tǒng)固定閾值方法,此策略更能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)分布特征與不確定性邊界,從而有效抑制偶然噪聲及短時(shí)擾動(dòng)所引發(fā)的誤報(bào)現(xiàn)象。
中交路橋科技橋梁健康監(jiān)測(cè)智能評(píng)估與預(yù)警系統(tǒng),整合了數(shù)據(jù)采集傳輸、數(shù)據(jù)處理管控、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)研判、損傷反演、可視化呈現(xiàn)、工單閉環(huán)管控等多項(xiàng)核心能力。系統(tǒng)搭載GIS地理展示、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)看板、歷史數(shù)據(jù)檢索、多指標(biāo)聯(lián)動(dòng)分析、分級(jí)告警、處置臺(tái)賬管理等實(shí)用功能,為橋梁運(yùn)維單位落實(shí)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作提供數(shù)字化支撐工具。

該技術(shù)方案可廣泛適用于普通國省干線橋梁、農(nóng)村公路橋梁以及橋梁群養(yǎng)護(hù)管理等多元化應(yīng)用場(chǎng)景。伴隨實(shí)橋監(jiān)測(cè)、檢測(cè)與處治反饋數(shù)據(jù)的持續(xù)累積,基準(zhǔn)狀態(tài)庫將得以不斷迭代擴(kuò)展,從而有力支撐橋梁管養(yǎng)模式從“事后維修”向“主動(dòng)預(yù)警、精準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)、科學(xué)決策”的轉(zhuǎn)型升級(jí)。如需詳細(xì)了解該技術(shù)方案,歡迎接洽,我們歡迎并期待合作!