桥梁健康监测系统设计与实现基于桥梁养护管理系统的辅助决策技术研究

导读程勋煜沈刚陆海珠纵焱黄若昀江苏高速公路工程养护技术有限公司摘要：随着科技水平的发展，在桥梁养护管理系统的基础上，开展信息化、智能化、标准化、规范化的桥梁科学....程勋煜 沈刚 陆海珠 纵焱 黄若昀江苏高速公路工程养护技术有限公司

摘 要：随着科技水平的发展，在桥梁养护管理系统的基础上，开展信息化、智能化、标准化、规范化的桥梁科学养护辅助决策技术研究极为重要。基于江苏高速公路桥梁养护管理系统基础信息完备化、病害信息充分结构化为前提，通过大量的调研和论证，确定相关指标和方法，开展桥梁病害预警、重点关注桥梁、桥梁养护排序、集中处治决策优化、养护项目库建设等辅助决策功能的开发，以期为桥梁养护管理系统辅助决策的推广建设提供良好地借鉴。

关键词：高速公路;桥梁管理系统;辅助决策;

桥梁结构在寿命期间，受到建设时的施工条件、材料性能等先天因素，以及运行车辆、环境影响等后天因素的影响，将面临结构设计功能退化的困境，影响到结构的安全性、适用性、耐久性。随着江苏省高速公路通车里程的逐渐增加，交通流量的快速增长，社会公众对路线、桥梁服务水平的要求也不断提高，江苏高速公路桥梁养护管理的任务也将越来越繁重，其桥梁养护决策的方式与效能也面临着逐步提升的需求[1]。

1 辅助决策主要功能设计

江苏高速公路桥梁养护辅助决策以桥梁养护管理系统基础信息完备化、病害信息充分结构化为前提，通过大量的调研和论证，确定相关指标和方法，开展桥梁病害预警、重点关注桥梁、桥梁养护排序、集中处治决策优化、养护项目库建设等功能开发，支持桥梁养护辅助决策[2,3],江苏高速公路桥梁养护管理系统辅助决策模块的功能框架如图1所示。

1.1桥梁病害预警

桥梁病害预警的目的是根据一定的指标设定，在病害发现的第一时间提醒相关路桥单位管理人员及时关注，必要时采取及时的措施，确保桥梁安全运行。

病害预警对象包括全部7类主要梁式结构以及4类主要部构件，7类主要梁式结构包括：RC板梁、PC板梁、PC组合箱梁、T梁、RC现浇箱梁、PC等截面现浇箱梁、PC变截面现浇箱梁；4类主要部构件包括：立柱、盖梁、伸缩缝装置、支座。

图1 桥梁养护辅助决策框架

1.1.1预警指标管理

主要指预警指标解析等工作，具体包括：通过“上部结构类型 承重构件材料类型”、“构件类型”、“病害类型”、“病害尺度”、“病害分布”、“病害发展情况”等组合逐条定义预警指标；“病害尺度”主要涉及缝宽超限、通长裂缝、裂缝量大密集这几种，对这几种需事先根据尺度数据定义判断条件；“病害分布”主要涉及相对跨中“正八字”分布腹板斜向裂缝，以及梁端腹板斜向裂缝(通过裂缝角度和位置判断)[4]。

1.1.2预警等级

病害预警的目的是提醒相关管理人员及时关注，分为两级预警：红色预警和黄色预警。其对应的级别特征和建议的报送对象见表1,预警人员配置如图2。

表1 病害预警级别特征及报送对象