一种桥梁群承载性能评估方法、装置、设备及存储介质与流程

本发明涉及桥梁群性能评估领域，特别涉及一种桥梁群承载性能评估方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、桥梁健康监测是通过对桥梁结构状态的监控与评估，为工程在特殊气候、交通条件下或运营状况严重异常时发出预警信号，为桥梁维护、维修与管理决策提供依据和指导。由于成本限制，现有技术无法对区域内桥梁群的全部桥梁进行承载性能评估，一般通过层次分析法从桥梁群中筛选出重要程度高的桥梁进行承载性能评估，这种通过对区域内重要程度高的桥梁进行承载性能评估的方法无法对桥梁群中未监测桥梁的承载性能状态进行感知，即无法实现对区域内整个桥梁群进行承载性能评估。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种桥梁群承载性能评估方法、装置、设备及计算机可读存储介质，应用于桥梁群性能评估领域，该方法通过层次分析法将区域内桥梁群按重要度进行划分得到多个子桥梁群，对子桥梁群中的桥梁进行聚类得到多个桥梁簇，通过对桥梁簇内特征桥梁进行承载性能评估，从而实现对区域内全部桥梁进行承载性能评估。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁群承载性能评估方法，包括：

3、基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群；

4、基于聚类算法将每个所述子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇；

5、确定所述桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数；

6、将所述特征桥梁的所述承载性能评估系数赋值给对应桥梁簇内其余桥梁；

7、基于所述承载性能评估系数进行所述桥梁群内全部桥梁的承载性能评估。

8、可选的，所述基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群，包括：

9、基于技术状况、荷载等级、服役年限、裂缝总长、桥梁位置及跨径长度构建桥梁评价体系；

10、基于层次分析法在所述桥梁评价体系下给出所述目标区域内所述桥梁群中全部桥梁的桥梁评分；

11、基于所述桥梁评分将所述桥梁群中的全部桥梁进行等级划分得到多个所述子桥梁群。

12、可选的，所述基于聚类算法将每个所述子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇，包括：

13、基于所述服役年限、所述跨径长度及所述裂缝总长确定桥梁聚类属性；

14、基于所述桥梁聚类属性通过聚类算法将每个所述子桥梁群中的桥梁划分为多个所述桥梁簇。

15、可选的，所述确定所述桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数，包括：

16、构建不同类型桥梁在不同跨径长度下的结构性能参数与材料性能参数的理论值数据库；

17、基于各类型桥梁的所述理论值数据库训练得到对应的材料性能参数预测模型；

18、获取所述桥梁簇内所述特征桥梁的目标结构性能参数与目标跨径长度；

19、将所述目标结构性能参数与所述目标跨径长度输入对应材料性能参数预测模型中，得到所述特征桥梁的目标材料性能参数；

20、基于所述目标材料性能参数计算得到所述承载性能评估系数。

21、可选的，所述结构性能参数为挠度、应变及裂缝宽度的任意组合，所述材料性能参数为主梁弹性模量、主梁质量密度及预应力筋材料强度的任意组合。

22、可选的，还包括：

23、基于所述承载性能评估系数进行拟合预测得到未来承载性能评估系数；

24、基于所述未来承载性能评估系数进行桥梁的未来承载性能评估。

25、可选的，还包括：

26、获取所述桥梁群内全部桥梁的平均养护成本及各桥梁养护完成后在预设未来时刻的所述未来承载性能评估系数；

27、基于所述未来承载性能评估系数构建安全函数，基于所述平均养护成本构建成本函数；

28、以所述安全函数及所述成本函数为约束条件从所述桥梁群内筛选出待维护桥梁。

29、为解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁群承载性能评估装置，包括：

30、第一模块，用于基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群；

31、第二模块，用于基于聚类算法将每个所述子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇；

32、第三模块，用于确定所述桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数；

33、第四模块，用于将所述特征桥梁的所述承载性能评估系数赋值给对应桥梁簇内其余桥梁；

34、第五模块，用于基于所述承载性能评估系数进行所述桥梁群内全部桥梁的承载性能评估。

35、为解决上述技术问题，本发明提供一种桥梁群承载性能评估设备，包括：

36、存储器，用于储存计算机程序；

37、处理器，用于执行所述计算机程序时实现任一项所述桥梁群承载性能评估方法。

38、为解决上述技术问题，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，实现任一项所述桥梁群承载性能评估方法。

39、可见，本发明方法基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群；基于聚类算法将每个子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇；确定桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数；将特征桥梁的承载性能评估系数赋值给对应桥梁簇内其余桥梁；基于承载性能评估系数进行桥梁群内全部桥梁的承载性能评估。通过对聚类得到的桥梁簇内特征桥梁进行承载性能评估，从而实现对区域内全部桥梁进行承载性能评估，避免了由于成本限制，无法对区域内桥梁群的全部桥梁进行承载性能评估的问题。

技术特征：

1.一种桥梁群承载性能评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述桥梁健康监测方法，其特征在于，所述基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群，包括：

3.根据权利要求2所述桥梁健康监测方法，其特征在于，所述基于聚类算法将每个所述子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇，包括：

4.根据权利要求1所述桥梁群承载性能评估方法，其特征在于，所述确定所述桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数，包括：

5.根据权利要求4所述桥梁群承载性能评估方法，其特征在于，所述结构性能参数为挠度、应变及裂缝宽度的任意组合，所述材料性能参数为主梁弹性模量、主梁质量密度及预应力筋材料强度的任意组合。

6.根据权利要求1所述桥梁群承载性能评估方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述桥梁群承载性能评估方法，其特征在于，还包括：

8.一种桥梁群承载性能评估装置，其特征在于，包括：

9.一种桥梁群承载性能评估设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项所述桥梁群承载性能评估方法。

技术总结
本发明公开了一种桥梁群承载性能评估方法、装置、设备及存储介质，应用于桥梁群性能评估领域，该方法包括：基于层次分析法将目标区域内桥梁群进行划分得到多个子桥梁群；基于聚类算法将每个子桥梁群中的桥梁划分为多个桥梁簇；确定桥梁簇内特征桥梁的承载性能评估系数；将特征桥梁的承载性能评估系数赋值给对应桥梁簇内其余桥梁；基于承载性能评估系数进行桥梁群内全部桥梁的承载性能评估。通过对聚类得到的桥梁簇内特征桥梁进行承载性能评估，从而实现对区域内全部桥梁进行承载性能评估，避免了由于成本限制，无法对区域内的全部桥梁进行承载性能评估的问题。

技术研发人员：刘晓海,梁银丰,张秋生,孙瑞瑞,邓亚权
受保护的技术使用者：欧梯恩智能科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21