[發(fā)明專利]維修狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化評(píng)估方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611146679.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107330234B9
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝天之;陳齊風(fēng);高建明;劉世建;王龍林;于孟生;李保軍;張磊;吳國(guó)強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西交科集團(tuán)有限公司;廣西北投交通養(yǎng)護(hù)科技集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/13
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/13;G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭進(jìn)城

1.一種維修狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)的劣化評(píng)估方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一：采集橋梁技術(shù)狀態(tài)數(shù)據(jù)，確定橋梁營(yíng)運(yùn)K年后的技術(shù)狀態(tài)；步驟二：利用步驟一采集的數(shù)據(jù)建立劣化狀態(tài)模型；步驟三：確定自然狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化模型，以該模型建立橋梁維修改造的劣化模型；步驟四：為了提高檢測(cè)精度，引入?yún)?shù)建立橋梁維修改造后的狀態(tài)劣化模型；步驟五：利用步驟四建立的狀態(tài)劣化模型對(duì)維修后的橋梁技術(shù)劣化情況進(jìn)行模擬，得出橋梁技術(shù)狀態(tài)衰減率、橋梁初始劣化時(shí)間、技術(shù)狀態(tài)劣化曲線，在橋梁相應(yīng)的壽命區(qū)間及時(shí)間節(jié)點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、維修及加固；步驟二所述建立劣化狀態(tài)模型的方法為：

首先建立指數(shù)形式變化的非線性函數(shù)表達(dá)式

α＝max{D(2)-D(1),D(3)-D(2),...,D(n-1)-D(n)}

D_c為橋梁建成時(shí)的技術(shù)狀態(tài)評(píng)分；N_c表示橋梁技術(shù)狀態(tài)無(wú)劣化的時(shí)間長(zhǎng)度，以年為單位；N_d表示同類(lèi)型橋梁統(tǒng)計(jì)使用壽命；n表示橋梁營(yíng)運(yùn)使用時(shí)間，參數(shù)λ為劣化模型中的待定系數(shù)，α為橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率，N表示橋梁最長(zhǎng)使用時(shí)間年，D_N表示橋梁使用N年時(shí)的技術(shù)狀態(tài)，A與橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α有關(guān)，A與α取值關(guān)系見(jiàn)表1，根據(jù)表1進(jìn)行插值計(jì)算，

表1 橋梁統(tǒng)計(jì)使用壽命N_d、冪次A與橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α關(guān)系表

其次設(shè)某橋梁建成時(shí)橋梁技術(shù)狀態(tài)為D_c，該橋梁營(yíng)運(yùn)使用年k后橋梁技術(shù)狀態(tài)變?yōu)镈(k)，建立數(shù)學(xué)模型,其中，第k年進(jìn)行第1次維修、加固，當(dāng)年完成維修，完成后橋梁技術(shù)狀態(tài)為D₁(k)，次年完成維修，維修后橋梁技術(shù)狀態(tài)為D₁(k+1)；同理，橋梁營(yíng)運(yùn)使用m年時(shí)進(jìn)行了第i次維修或加固，當(dāng)年完成維修，完成后橋梁技術(shù)狀態(tài)為D_i(m)，次年完成維修，維修后橋梁技術(shù)狀態(tài)為D_i(m+1)，

根據(jù)以下兩個(gè)原則判定橋梁技術(shù)狀態(tài)：A、一般情況下，維修、加固后的橋梁技術(shù)狀態(tài)不應(yīng)好于或優(yōu)于建成之初的橋梁技術(shù)狀態(tài)；B、在正常投入資金、常規(guī)維修或加固技術(shù)手段情況下，維修、加固后的橋梁技術(shù)狀態(tài)不應(yīng)優(yōu)于上次維修、加固完成后的橋梁技術(shù)狀態(tài)，則有：

其中k、l、m均為大于1的自然整數(shù)，且滿足klm，

最后橋梁歷次維修改造后的橋梁技術(shù)狀態(tài)D_i(m)或D_i(m+1)，應(yīng)經(jīng)過(guò)詳細(xì)的橋梁調(diào)查、檢測(cè)后評(píng)定確定，不考慮維修改造的具體時(shí)間效應(yīng)，以年為單位，考慮改造前后技術(shù)狀態(tài)的變化量，第i次維修改造對(duì)橋梁技術(shù)狀態(tài)的提升采用式(4)或式(5)表示：

ΔD_i＝D_i(m+1)-D(m) (4)

ΔD_i＝D_i(m)-D(m) (5)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種維修狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)的劣化評(píng)估方法，其特征在于，步驟三所述的確定自然狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化模型，以該模型建立橋梁維修改造的劣化模型的方法為：

式(6)中，λ₁表示第一次維修后劣化模型中的待定系數(shù)，λ₂表示第二次維修后劣化模型中的待定系數(shù)，λ_i表示第i次維修后劣化模型中的待定系數(shù)，A_i表示橋梁第i次維修后劣化模型中冪次，A_i與橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α有關(guān)，其取值見(jiàn)表1或其插值確定。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種維修狀態(tài)下橋梁技術(shù)狀態(tài)的劣化評(píng)估方法，其特征在于，步驟四所述引入?yún)?shù)建立橋梁維修改造后的狀態(tài)劣化模型為：

首先調(diào)整參數(shù)λ_n及A_n實(shí)現(xiàn)所需要的橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α及技術(shù)狀態(tài)初始劣化時(shí)間N′_c；

其次引入?yún)?shù)β_i，把變化為

式(7)中，λ_i表示第i次維修后劣化模型中的待定系數(shù)，λ_n表示橋梁最近一次維修后使用n年時(shí)的劣化模型中的待定系數(shù)，A_n表示橋梁第n次維修后劣化模型中冪次，A_n與橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α有關(guān)，其取值見(jiàn)表1或其插值確定；

最后變換當(dāng)年完成橋梁維修改造的橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化模型，建立橋梁維修改造后技術(shù)狀態(tài)劣化模型：

式(8)中，D_c為橋梁建成時(shí)的技術(shù)狀態(tài)評(píng)分；N_c表示橋梁技術(shù)狀態(tài)無(wú)劣化的時(shí)間長(zhǎng)度，以年為單位；N_d表示同類(lèi)型橋梁統(tǒng)計(jì)使用壽命；n表示橋梁營(yíng)運(yùn)使用時(shí)間，A_i表示橋梁第i次維修后劣化模型中冪次，A_i與橋梁技術(shù)狀態(tài)劣化平均劣化率α有關(guān)，其取值見(jiàn)表1或其插值確定。