一种新型公路桥梁技术状况评定方法

本发明属于公路桥梁评定，具体为一种新型公路桥梁技术状况评定方法。

背景技术：

1、近年来，公路桥梁行业飞速发展，公路上各种类型的桥梁数量都迅速增加，给人们的交通出行带来了极大的便捷。为预防桥梁事故发生，定期对桥梁进行检测评定的工作变得不容马虎。自2011年9月1日交通部公布《公路桥梁技术状况评定标准》(以下简称《标准》)作为公路工程行业推荐性标准[1]，《标准》便在桥梁检测行业中用于公路桥梁的技术状况安全评定，评定桥梁的健康状况。如何正确地使用《标准》对公路桥梁进行评定，国内大量相关学者在使用《标准》中都产生出自己的见解。

2、姚伟等引用矩阵运算法，将复杂的桥梁技术状况评定的计算步骤转化为直观的矩阵运算，但其中提出的权重修正矩阵似乎并不符合实际计算[2]。

3、宋永焕等对《标准》中桥梁各部件的构件数n的取值做了详细的研究，但没有讨论分析n值的取值大小会对最终评分产生什么样的影响[3]。

4、高志波针对《标准》构件评分方法计算构件评分中不同的计算顺序导致同一个构件会得出若干不同的计算结果这一问题提出了两种新的计算方法。一是规定计算顺序，二是根据经验公式计算。但他提出的系数计算法过于复杂难以适用于实际计算[4]。

5、在现实工作中使用《标准》分层计算时，会发现计算过程中存在一些容易错误或是混淆的步骤(文中称之为疑点)，疑点会导致最终总评分出现偏差或与实际情况不相符而影响桥梁总体技术状况等级的评定。因此，需要设计一种新型公路桥梁技术状况评定方法。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种新型公路桥梁技术状况评定方法，解决了背景技术中提到的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种技术方案：

3、一种新型公路桥梁技术状况评定方法，具体步骤包括：

4、步骤s101：先进行待评定构件的信息采集；

5、步骤s102：对桥梁构件进行技术状况评定；

6、步骤s103：计算完所有部件得分之后，分别对桥梁上部结构，下部结构，桥面系的技术状况评分；

7、步骤s104：对墩台并重进行修正；

8、步骤s105：输出最终状况评定结果。

9、作为优选，所述步骤s102中，桥梁技术状况评定工作中，结构最小单元被称为构件，构件可以是一片梁，一个墩柱，一跨桥面，构件之间彼此独立互不干预。分层评分中首先就是进行构件评分，根据现场调查记录，以及《公路桥梁技术状况评定标准》中规定3种指标的扣分项(《公路桥梁技术状况评定标准》中表4.1.1)，进行对构件的扣分，桥梁构件的技术状况评分按下式(1.1)计算：

10、

11、当x＝1时

12、u1＝dpi1

13、当x≥2时

14、

15、当dpij＝100时

16、pmcil(bmcil或dmcil)＝0

17、式中：pmcil——上部结构第i类部件l构件的得分；

18、bmcil——下部结构第i类部件l构件的得分；

19、dmcil——桥面系第i类部件l构件的得分；

20、k——第i类部件l构件出现扣分的指标的种类数；

21、u、x、y——引入的变量；

22、i——部件类别，例如i表示上部承重构件、上部一般构件、支座；

23、j——第i类部件l构件的第j类检测指标；

24、dpij——第i类部件l构件第j类检测指标的扣分值。

25、作为优选，所述步骤s102中，《公路桥梁技术状况评定标准》中规定桥梁技术状况评定中，以梁式桥为例，梁式桥一共存在上部承重构件、上部一般构件、支座等16个部件，桥梁部件的技术状况评分按下式(2.1)计算：

26、

27、或

28、或

29、式中：pccii——上部结构第i类部件的得分；

30、——上部结构第i类部件各构件的得分平均值；

31、pmcimin——上部结构第i类部件各构件的得分最小值；

32、bccii——下部结构第i类部件的得分；

33、——下部结构第i类部件各构件的得分平均值；

34、bmcimin——上部结构第i类部件各构件的得分最小值；

35、dccii——桥面系第i类部件的得分；

36、——桥面系第i类部件各构件的得分平均值；

37、dmcimin——上部结构第i类部件各构件的得分最小值；

38、t——随构件数量而变的系数。

39、由上式可见在桥梁部件评定过程中有引入变量t值的参与计算，而t值在《公路桥梁技术状况评定标准》中表4.1.2规定，t值由桥梁构件数n值决定，所以桥梁部件的计算得分会被桥梁构件数n的取值直接影响。

40、作为优选，所述步骤s103中，在计算完所有部件得分之后是分别对桥梁上部结构，下部结构，桥面系的技术状况评分，按式3.1计算：

41、

42、式中：spci——桥梁上部结构技术状况评分，值域为0～100分；

43、sbci——桥梁下部结构技术状况评分，值域为0～100分；

44、bdci——桥梁桥面系技术状况评分，值域为0～100分；

45、m——上部结构(下部结构或桥面系)的部件种类数；

46、wi——第i类部件的权重，按《公路桥梁技术状况评定标准》中各结构形式桥梁部件权重值表规定取值；对于桥梁中未设置的部件，应根据此部件的隶属关系，将其权重值分配给既有部件，分配原则按照各既有部件权重在全部既有部件权重中所占比例进行分配。

47、本技术仅讨论梁式桥的桥梁状况评分，在梁式桥中，上部结构总权重为0.4，下部结构总权重为0.4，桥面系总权重为0.2；《公路桥梁技术状况评定标准》中规定对于未设置的部件，需要将它的权重值分配给该部件隶属部位的其他部件，但是在实际工程中发现，存在一些权重分配不合理也需要修正的情况。

48、作为优选，所述步骤s104中，对于一些多跨大桥而言，桥台永远仅存在两个桥台，但是会有很多个桥墩，在《公路桥梁技术状况评定标准》中规定下部结构的评分中，桥台和桥墩各占百分之30，这种权重计算方法就会出现一个问题，若桥台出现少量不影响结构的病害，比如实际中0#台出现轻微的钢筋锈蚀的情况，0#台构件计2类钢筋锈蚀病害扣35分，计算桥台部件最终得分为79分，相反对于多跨桥梁来说桥墩由于桥墩构件数比较多，病害影响分数会被弱化，由此可以发现这种权重计算方法虽然经济有效但还是会有所不合理，所以提出一种修正权重的办法来解决此类问题；

49、对于这种多跨大型梁桥而言，明显桥台的权重会显得过大，而桥墩的权重会显得不够，导致放大了桥台的病害指标，削弱了桥墩的病害指标，本技术提出一种墩台并重的修正方法来尝试解决这类问题，提出以下修正公式：

50、

51、式中：wi'——修正后的权重，仅桥台和桥墩

52、wi——原始权重，仅桥台和桥墩

53、ni——实际部件构件数，仅桥台和桥墩

54、这种修正方法是参考了《公路桥梁技术状况评定标准》中墩台基础的处理，在《公路桥梁技术状况评定标准》中下部结构墩台基础占比仅次于桥墩桥台，墩台基础是指桥台和桥墩的土中或者水下基础，计分时将不区分墩或台的基础，等同均分权重，构件数n就是桥台和桥墩的数量之和。采取墩台并重的修正方法就是受到了墩台基础计分方法的启发，由桥台、桥墩各自的构件数来均分总权重，可以较好的解决多跨大型桥梁的这类问题。

55、本发明的有益效果是：本发明涉及一种新型公路桥梁技术状况评定方法，具有桥梁总体技术状况等级评定精度高的特点，在具体的使用中，与传统的新型公路桥梁技术状况评定方法相比较而言，本新型公路桥梁技术状况评定方法具有以下有益效果：

56、(1)桥梁构件技术状况评分中计算顺序不同会导致最终桥梁评分结果不同，提出严格规定扣分顺序为由大到小进行计算更合理。

57、(2)桥梁部件技术状况评分中构件数n的取值不同会导致最终结果不同，不论取值过大过小都会影响最终结果准确性，提出3点判定依据帮助从业人员更好地取值。

58、(3)在对多跨大型桥梁技术状况评定时，对于桥墩桥台权重分配不合理的情况，提出了一种墩台并重的修正方式，从而可以经济合理地解决这类问题。