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一種橋梁安全性評(píng)估方法和系統(tǒng)與流程

文檔序號(hào):12466359閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,包括以下步驟:

獲取震害指數(shù);

根據(jù)震害指數(shù)確定橋梁的震害評(píng)估結(jié)果;

根據(jù)所述震害評(píng)估結(jié)果確定橋梁的關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài);

根據(jù)所有所述關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài)確定單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,還包括:

采用群體性修正法將所述單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)化到對(duì)同一類型群體橋梁的安全性評(píng)估;

所述群體修正法包括橋梁跨數(shù)修正法、使用年代修正法、斜交角度修正法中至少一者;

所述橋梁跨數(shù)修正法的公式為:其中,Cn為橋梁跨數(shù)修正系數(shù),N為橋梁跨數(shù);

使用年代修正法的公式為:Ct=1+0.00145×t+2.9257×10-5×t2,其中,Ct為年代修正系數(shù),t為使用年限;

斜交角度修正法的公式為:其中,Ca為斜交角度修正系數(shù),θ為斜交角度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,所述根據(jù)所述震害評(píng)估結(jié)果確定橋梁的關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài),具體包括:

根據(jù)震害評(píng)估結(jié)果建立橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型;

采用反應(yīng)譜或非線性時(shí)程法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行地震反應(yīng)分析;

根據(jù)地震反應(yīng)分析確定橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果;

根據(jù)所述橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果獲取當(dāng)前支座橡膠層總厚度Σt、當(dāng)前橡膠支座水平剪切位移X0;

根據(jù)所述橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果獲取當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h;

根據(jù)所述當(dāng)前支座橡膠層總厚度Σt和所述當(dāng)前橡膠支座水平剪切位移X0確定支座的損傷狀態(tài);

根據(jù)所述當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h、橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表確定橋墩的損傷狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,所述根據(jù)所述當(dāng)前支座橡膠層總厚度Σt和所述當(dāng)前橡膠支座水平剪切位移X0確定支座的損傷狀態(tài),具體包括:

根據(jù)公式γ=X0/Σt確定當(dāng)前支座剪切變形γ;

根據(jù)所述當(dāng)前支座剪切變形γ確定支座的損傷狀態(tài)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,所述根據(jù)所述當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h、橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表確定橋墩的損傷狀態(tài)之前,還包括:

從數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取不同損傷狀態(tài)下的橋墩墩頂位移角樣本;

對(duì)所述不同損傷狀態(tài)下的橋墩墩頂位移角樣本進(jìn)行多項(xiàng)式擬合確定墩頂容許位移角的軸壓比修正公式:其中,Dm為修正后的墩頂容許位移角,K為軸壓比修正系數(shù);Dk為墩頂位移角基準(zhǔn)容許值;N為軸壓比;為墩頂位移角均值;

根據(jù)所述墩頂容許位移角的軸壓比修正公式確定橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表;

所述Dk墩頂位移角基準(zhǔn)容許值是通過橋墩墩頂位移角樣本進(jìn)行分布擬合確定的。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,根據(jù)所述當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h、橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表確定橋墩的損傷狀態(tài),具體包括:

根據(jù)公式d=u/h確定當(dāng)前墩頂位移角d;

所述當(dāng)前墩頂位移角d通過所述橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表確定橋墩的損傷狀態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁安全性評(píng)估方法,其特征在于,所述根據(jù)所有所述關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài)確定單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài),具體包括:

根據(jù)所有所述橋墩的損傷狀態(tài)確定橋墩的總損傷狀態(tài)的值Dpier,根據(jù)所有所述支座的損傷狀態(tài)確定支座的總損傷狀態(tài)的值Dbearing;

將Dpier和Dbearing帶入橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)換公式確定橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的值DSystem,(0.75Dpier+0.25Dbearing)的小數(shù)部分按照四舍五入進(jìn)行取值后確定DSystem;

根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的值DSystem確定單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)。

8.一種橋梁安全性評(píng)估系統(tǒng),其特征在于,包括:

獲取模塊,用于獲取震害指數(shù);

第一確定模塊,用于根據(jù)震害指數(shù)確定橋梁的震害評(píng)估結(jié)果;

第二確定模塊,用于根據(jù)所述震害確定結(jié)果確定橋梁的關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài);

第三確定模塊,用于根據(jù)所有所述關(guān)鍵構(gòu)件的損傷狀態(tài)確定單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橋梁安全性評(píng)估系統(tǒng),其特征在于,所述第二確定模塊具體包括:

模型建立單元,用于根據(jù)震害評(píng)估結(jié)果建立橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型;

分析單元,用于采用反應(yīng)譜或非線性時(shí)程法對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行地震反應(yīng)分析;

地震反應(yīng)結(jié)果確定單元,用于根據(jù)地震反應(yīng)分析確定橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果;

支座獲取單元,用于根據(jù)所述橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果獲取當(dāng)前支座橡膠層總厚度Σt、當(dāng)前橡膠支座水平剪切位移X0;

橋墩獲取單元,用于根據(jù)所述橋梁關(guān)鍵構(gòu)件的地震反應(yīng)結(jié)果獲取當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h;

支座損傷確定單元,用于根據(jù)所述當(dāng)前支座橡膠層總厚度Σt、所述當(dāng)前橡膠支座水平剪切位移X0確定支座的損傷狀態(tài);

橋墩損傷確定單元,用于根據(jù)所述當(dāng)前墩頂位移反應(yīng)u、當(dāng)前橋墩的高度h、橋墩的損傷狀態(tài)對(duì)照表確定橋墩的損傷狀態(tài)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的橋梁安全性評(píng)估系統(tǒng),其特征在于,所述第三確定模塊具體包括:

第一數(shù)值轉(zhuǎn)換單元,用于根據(jù)所有所述橋墩的損傷狀態(tài)確定橋墩的總損傷狀態(tài)的值Dpier,根據(jù)所有所述支座的損傷狀態(tài)確定支座的總損傷狀態(tài)的值Dbearing

橋梁轉(zhuǎn)換單元,用于將Dpier和Dbearing帶入橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)轉(zhuǎn)換公式確定橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的值DSystem,(0.75Dpier+0.25Dbearing)的小數(shù)部分按照四舍五入進(jìn)行取值后確定DSystem;

第二數(shù)值轉(zhuǎn)換單元,用于根據(jù)橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)的值DSystem確定單體橋梁的結(jié)構(gòu)損傷狀態(tài)。

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