一种既有桥梁拆除施工安全评估方法和装置与流程

本发明涉及桥梁施工，具体涉及一种既有桥梁拆除施工安全评估方法和装置。

背景技术：

1、近年来由于交通量快速增长，荷载等级提高和桥梁结构性能劣化等原因，一些既有桥梁已经不能满足日常使用要求，必须予以拆除。而现有的检测技术大多采用人工抽样检测为主，检测数据覆盖范围有限。同时对于预应力损失、斜拉索索力等受限于检测设备及检测方法的精度，数据误差较大；而对于截面损伤折减、刚度折减、材料强度折减等则缺乏直接检测方法，而间接的结构表观损伤检测无法直接应用于折减系数的计算，须通过经验、试验等手段进行等效取值。因此损伤状态下的结构真实状态识别难度较大，导致拆除过程的模拟分析存在偏差，施工过程受力状态预测不确定性高，同时现有规范针对桥梁拆除安全评估流程及拆除过程结构安全指标及阈值也未进行规定，导致桥梁拆除施工安全评估难度较大，安全隐患较高。

2、因此，提供一种全新的既有桥梁拆除安全风险的详细评估方法，解决现有的既有桥梁拆除中存在的诸多安全问题，成为行业亟待解决的事情。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明实施例提供了一种既有桥梁拆除施工安全评估方法和装置，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

2、根据第一方面，提供一种既有桥梁拆除施工安全评估方法，该方法包括：

3、确定所述既有桥梁拆除前的初始状态，所述初始状态包括所述既有桥梁拆除前的恒载受力状态；

4、分析所述既有桥梁拆除过程中的结构受力特点，所述结构受力特点包括所述既有桥梁的关键部位在拆除过程中的以下状态中的至少一种：应力状态、位移状态和裂缝状态，所述关键部位包括以下桥梁构件中的至少一种：主梁、桥墩和桥塔；

5、根据所述结构受力特点，构建所述既有桥梁拆除过程中所述既有桥梁结构发生破坏时的施工安全指标体系，所述施工安全指标体系包括以下安全指标中的至少一种：材料强度指标和破坏特征指标，其中，所述材料强度指标包括：在所述既有桥梁是混凝土的情况下，以混凝土拉、压强度标准值作为应力控制指标，以结构不开裂作为宏观控制指标，在所述既有桥梁是钢结构的情况下，以钢材屈服强度值作为应力控制指标，以构件截面不产生缩颈、裂纹作为宏观控制指标，以及，所述破坏特征指标包括：在所述既有桥梁是混凝土的情况下，以同一截面拉、压应力值不同时超过安全指标阈值作为应力控制指标，以裂缝宽度不超过安全指标阈值作为宏观控制指标，在所述既有桥梁是钢结构的情况下，以钢材极限强度值作为应力控制指标，以构件不发生断裂作为宏观控制指标；

6、将拆除施工现场的现场监测数据与所述施工安全指标体系相比较，评估所述既有桥梁拆除施工的当前阶段安全状态，其中所述现场监测数据包括以下数据中的至少一种：应力监测数据、位移监测数据和裂缝监测数据。

7、在一个实施例中，该方法还包括：根据所述既有桥梁的历史监测数据，对所述既有桥梁进行拆除全过程理论动态修正，预测所述既有桥梁拆除施工的后续阶段安全状态。

8、在一个实施例中，所述动态修正包括在拆除关键阶段对计算参数进行反演修正，使理论计算与实际结果更加吻合。

9、在另一个实施例中，所述拆除关键阶段是拆除时结构响应较大的阶段，包括以下阶段中的至少一种：合龙段拆除阶段、预应力解除阶段和梁段卸载阶段；所述计算参数包括以下参数中的至少一种：结构刚度、弹性模量、截面尺寸、自重荷载和预应力荷载。

10、在又一个实施例中，采用影响矩阵法进行反演修正，通过对所述计算参数构建结构响应增量影响矩阵，在所述既有桥梁拆除过程中调整所述计算参数。

11、根据一种可能的设计，通过以下方式确定所述既有桥梁拆除前的初始状态：结构技术状况检测结合宏观病毒反演识别。

12、在一个实施例中，所述恒载受力状态包括所述既有桥梁在拆除前经过建设、运营和加固阶段的恒载受力状态。

13、在另一个实施例中，利用有限元软件分析所述既有桥梁拆除过程中的结构受力特点，其中所述有限元软件包括：midas软件、abaqus软件和anasys软件。

14、在一个实施例中，所述将拆除施工现场的现场监测数据与所述施工安全指标体系相比较，评估所述既有桥梁拆除施工的当前阶段安全状态，包括：判断所述现场监测数据是否满足安全要求，其中，在进行判断时，基于所述现场监测数据，结合理论计算和所述施工安全指标体系进行对比分析。

15、根据第二方面，提供一种既有桥梁拆除施工安全评估装置，包括处理器、存储器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时该装置实现如第一方面所述方法的步骤。

16、本发明的既有桥梁拆除施工安全评估方法和装置，能够有效掌握既有桥梁结构的真实状态，同时基于结构拆除特点建立针对性的安全指标及阈值，通过过程监测动态修正使得理论分析更加精准可靠，从而更加准确地进行桥梁拆除安全评估。

17、本发明的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本发明的实践而获知。本发明的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。

18、本领域技术人员将会理解的是，能够用本发明实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本发明能够实现的上述和其他目的。

技术特征：

1.一种既有桥梁拆除施工安全评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述动态修正包括在拆除关键阶段对计算参数进行反演修正，使理论计算与实际结果更加吻合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述拆除关键阶段是拆除时结构响应较大的阶段，包括以下阶段中的至少一种：合龙段拆除阶段、预应力解除阶段和梁段卸载阶段。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用影响矩阵法进行反演修正，通过对所述计算参数构建结构响应增量影响矩阵，在所述既有桥梁拆除过程中调整所述计算参数。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，通过以下方式确定所述既有桥梁拆除前的初始状态：结构技术状况检测结合宏观病毒反演识别。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述恒载受力状态包括所述既有桥梁在拆除前经过建设、运营和加固阶段的恒载受力状态。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，利用有限元软件分析所述既有桥梁拆除过程中的结构受力特点，其中所述有限元软件包括：midas软件、abaqus软件和anasys软件。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述将拆除施工现场的现场监测数据与所述施工安全指标体系相比较，评估所述既有桥梁拆除施工的当前阶段安全状态，包括：判断所述现场监测数据是否满足安全要求，其中，在进行判断时，基于所述现场监测数据，结合理论计算和所述施工安全指标体系进行对比分析。

10.一种既有桥梁拆除施工安全评估装置，包括处理器、存储器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器用于执行所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时该装置实现如权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种既有桥梁拆除施工安全评估方法和装置，包括：确定既有桥梁拆除前的初始状态，初始状态包括既有桥梁拆除前的恒载受力状态；分析既有桥梁拆除过程中的结构受力特点；根据结构受力特点，构建既有桥梁拆除过程中既有桥梁结构发生破坏时的施工安全指标体系，施工安全指标体系包括以下安全指标中的至少一种：材料强度指标和破坏特征指标；将拆除施工现场的现场监测数据与施工安全指标体系相比较，评估既有桥梁拆除施工的当前阶段安全状态。本发明能够有效掌握既有桥梁结构的真实状态，同时基于结构拆除特点建立针对性的安全指标及阈值，通过过程监测动态修正使得理论分析更加精准可靠，从而更加准确地进行桥梁拆除安全评估。

技术研发人员：肖军,霰建平,马建勇,王兴,李海
受保护的技术使用者：中交第二公路工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29