【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁结构状态技术评估领域，具体来说是一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法。
技术介绍
1、随着材料的老化，桥梁结构整体性能的退化会日益突出；加上桥梁使用期间，大量的交通荷载(特别是超重车辆)，以及外界各种环境因素的综合作用，导致桥梁结构产生病害、出现缺陷，严重时将影响到桥梁的正常使用，出现不同程度的损伤，其承载能力降低直至变成危桥。
2、通过恰当的方法及时了解桥梁的现状，检测评定在役桥梁实际承载能力，及时发现危桥及影响结构安全性的损伤，是桥梁安全评估的核心问题。传统的结构检测以局部检测技术为主，该种方法对结构的某些可以触摸到的部位进行较精确的定位，对表面部位可以定量地分析。但对于复杂结构，某些至关重要的损伤常常发生在人们无法直接接触的区域或被表层所覆盖的部位，局部检测很难提供对结构剩余强度的准确描述，有时甚至因无法发现问题而导致对结构的整体性评价出现严重偏离。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种可以从宏观与微观两个层面出发，综合考虑桥梁整体状态和局部损伤评估特点的桥梁技术状况综合评估方法。
2、为了实现上述目的，设计一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，所述方法具体如下：
3、s1.通过桥梁动力特性测试，识别桥梁结构的损伤，并对从结构边界条件和主要承重构件自身刚度的宏观角度，对动力特性测试结果与结构损伤敏感性进行对应分析；
4、s10
5、s102.结构刚度退化评估，桥梁的动力检测通过实测和计算分析桥跨结构的自振特性状况来反推实际结构是否发生病害，以及病害的位置和对结构安全的影响程度；
6、s103.边界约束效果评估，在对结构进行检测评估前，参照类似结构的试验反演结果来取值，或采用两组能够包含实际支承刚度的理论约束来分别分析，进而得到一个响应范围作参考，用于讨论桥梁结构纵向平动约束与扭转约束发生变异对固有振动特性的影响；
7、s2.根据桥梁局部构件的监测手段，获得桥梁局部构件的损伤，包括结构裂缝的损伤拓展监测、基础的沉降监测和横向联系的损伤监测；
8、s3.基于整体和局部状态评估的基础上，将声发射信号作为一个反映材料局部微观变化的重要指标，通过声发射技术实时有效的捕捉微裂缝的出现和发展，并给出损伤定位信息；
9、s4.根据桥梁宏观和微观的评价指标，采用层次分析法对同级参数之间的权重进行计算，同时采用模糊估计法对各参数评定结果以及最终整体评定结果划分评定等级，最后采用和法计算得到最终评价结果，并采用最大隶属度原则对评价结果的有效性进行分析判断；
10、s401.建立宏观整体评价指标体系，宏观整体评价系统采用动力测试评价子系统中的动力测试参数，包括频率和阻尼比两个评价指标，动力测试评价方面主要是通过对动力测试参数的变化进行比较，采取定量的办法进行评价，对于定量指标采用降半梯形隶属函数定义五个模糊集；
11、s402.建立宏观病害评价指标体系，宏观病害评价系统采用局部监测评价子系统中的主要构件裂缝、边界条件以及横向联系三个评价指标；
12、s403.建立微观结构损伤活动性体系，微观结构损伤活动性体系则包括声发射判断裂缝发展子系统中微裂缝损伤程度和损伤活动性区域两个评价指标；
13、s404.根据各级参数的编码以及其权重，最终确定桥梁技术状况的评价等级。
14、本专利技术还具有如下优选的技术方案：
15、1.所述方法步骤s2具体如下：
16、s201.裂缝损伤扩展监测，在混凝土主梁表面选择先期发现的结构受力裂缝进行观测，布置千分表测量装置测量结构运营过程中裂缝宽度变化情况；
17、s202.基础沉降监测，在桥梁运营过程中监测墩台的沉降情况，实时判断竖向位移峰值是否超过设计验算的预警值，确保行车安全和桥梁安全；
18、s203.横向联系损伤监测，小铰缝在运营期间经常出现破损、局部失效的情况，导致板梁间无法协调工作、共同受力，将横向联系作为一个影响空心板梁桥结构性能的指标，从板梁间的挠度差对其工作性能进行判断。
19、2.所述方法步骤s3具体如下：
20、s301.确定桥梁主梁容易发生裂缝的位置，布置声发射装置，观测不同时间点，车辆荷载作用下，裂缝的发展情况；
21、s302.分析桥梁裂缝的情况，没有捕捉到有效的声发射事件，说明梁体处在弹性阶段，状态相对良好，梁体出现少量声发射事件，零星的分布在梁体各个位置，说明梁体内部逐渐出现微裂缝的开展，虽然此时的损伤累积在宏观现象上并不明显，但声发射信号已经具有一定的活动度，而声发射事件迅速增大，可见梁体已经出现大量活动性损伤现象；
22、s303.确定桥梁的其位置，利用声发射信号在构件中的传播速度，对声发射源的位置进行迭代定位，进一步从垂直面定位分析声发射事件的出现位置，发现声发射时间集中在梁体中心轴上部，由于裂缝的开展使下部裂缝之间的混凝土退出工作，损伤的发展集中在既有裂缝的继续开展，从而导致声发射信号的集中在梁体上半部分，由此来确定微裂缝的发展和定位情况。
23、3.所述采用降半梯形隶属函数定义五个模糊集的公式具体如下：
24、
25、
26、
27、
28、
29、本专利技术同现有技术相比，其优点在于：
30、本专利技术从宏观与微观两个层面出发，针对能够反映桥梁结构特征的关键性指标，综合考虑桥梁整体状态和局部损伤评估特点，首先通过桥梁动力响应的研究宏观判断桥梁的整体状态，其次通过声发射无损检测、基础沉降和裂缝活动性监测从微观对结构损伤进行验证，最后将宏观与微观指标相结合，建立桥梁技术状况的综合评估方法，在无需进行定期检查和荷载试验的条件下，对桥梁结构的损伤病害和承载能力做出一个及时初步的评判，为桥梁结构的安全维护和管理提供合理的依据。
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1.一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述方法具体如下：
2.如权利要求1所述的一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述方法步骤S2具体如下：
3.如权利要求1所述的一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述方法步骤S3具体如下：
4.如权利要求1所述的一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述采用降半梯形隶属函数定义五个模糊集的公式具体如下：
【技术特征摘要】
1.一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述方法具体如下：
2.如权利要求1所述的一种融合宏观动力分析和微观损伤识别的桥梁技术状况综合评估方法，其特征在于所述方法步骤s2具体如下：
3.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵荣欣，孙梦瑾，吴华勇，邢云，周子杰，陈勇，贾鹏飞，樊铮然，
申请(专利权)人：上海市建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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