T/CECS 529-2018 大跨度桥梁结构健康监测系统预警阈值标准

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T/CECS 529-2018 大跨度桥梁结构健康监测系统预警阈值标准简介:

T/CECS 529-2018是中国工程建设标准化协会(CECS)发布的一份关于大跨度桥梁结构健康监测系统预警阈值标准的推荐性技术规范。这个标准主要针对大跨度桥梁,如悬索桥、斜拉桥、钢箱梁桥等,设计了一套监测系统并给出了相应的预警阈值。

预警阈值,简单来说,就是当监测数据超过这个值时,系统会发出预警,表示桥梁的结构性能可能出现了异常或者有损伤的风险。这个阈值是根据桥梁的设计参数、材料性能、环境条件以及使用经验等因素综合设定的,包括但不限于结构应变、挠度、裂缝宽度、振动频率、温度变化等关键参数的阈值。

具体而言,预警阈值标准会根据桥梁的不同部位、不同工况(如静载、动载、温度变化等)设定不同的阈值,以确保在桥梁结构可能出现问题的早期阶段就能被察觉,从而防止事故的发生,保障桥梁的安全运行。

需要注意的是,这个标准是推荐性的,实际使用时还需要根据桥梁的具体情况进行调整和优化,以确保监测的准确性和预警的有效性。

T/CECS 529-2018 大跨度桥梁结构健康监测系统预警阈值标准部分内容预览:

7.1模数式伸缩装置和梳齿板式伸缩装置的预警國值宜按表 7.1确定,

表 5. 7. 1 伸缩缝预警值

5.8.1普通支座应以支座反力作为监测指标,隔震支座监测指 标可选择支座反力、支座水平剪切变形和竖向压缩变形。 5.8.2支座反力的预警阈值,应以支座反力F与支座反力设计 最大值Fmax的比值计算,宜按表5.8.2确定。对于独柱桥梁、 弯桥等易发生支座脱空病害的桥梁,当支座反力过小,应直接采 用工级预警

表5.8.2支座反力预警阈值

5.8.3水平剪切变形和竖向压缩变形的预警國值07K120 风阀选用与安装 [风机系统],应以变形量 与桥梁抗震设计的支座水平剪切变形和竖向压缩变形最大值 1max的比值计算,宜按表5.8.3确定

表5.8.3支座变形预警阈值

预警值宜取影响线加载校验系数气和影响线峰值检验系数中的较大值,即 max(,n),应考虑所有主要测点的变位和应变,取其中最大值作为桥梁预 警的依据。

附录A桥梁常用状态评估方法

A.1.1桥梁结构层次指标体系应包括最高层、中间层、最底 层,并应符合表A.1.1的规定

A.1.1桥梁结构层次指标体系应包括最高层、中间层、最底

表 A. 1. 1 层次指标体系层次结构

表A.1.2桥梁层次指标体系结构

A.1.3桥梁层次指标体系的基本监测指标应同时符合下列 规定:

1可测性原则:指标应具有含义明确、具备现实收集渠道 更于定量分析、具有可操作性等特点。 2完备性原则:指标应整体反应桥梁的使用状态 3独立性原则:各指标之间应尽可能相互独立,避免包容 性,能从不同方面反映桥梁结构的性能特征,尽量避免由于指标 间的相交或重复而带来的不便和分析误差。 4一致性原则:各个指标应与分析的目标相一致,所监测 的指标间不应相互矛盾。 5简明性原则:基本监测指标应易于理解和接受,便于形 成研究的共同语言。 6敏感性原则:基本监测指标应选定为对结构异常变化较 为敏感的指标。

A.1.4单值型数值指标,应按照对监测对象的作用趋向分为正 指标、逆指标、适度指标三种类型,并应采用线性百分制无量纲 化数学进行标准化处理。 A.1.5单值型数值指标为非线性的,应采用非线性百分制无量 纲化数学标准化。 A.1.6序列型数值指标,应监测数据中存在的均匀变化和非均 习变化,采用序列型数值指标评价值等于均匀变化得分乘以非均 匀性变化系数的形式确定评价结果

A.1.7桥梁层次指标体系同一层次各指标在体系中的“相对重 要性”以及下层指标对上层目标的“相对重要性”宜采用五级标 度法进行确定。

要性”以及下层指标对上层目标的“相对重要性”宜采月 度法进行确定。

A.1.8当桥梁结构采用本标准第A.1.7条中的五级标度法不足 以描述清楚的,宜用2、4、6、8四个数值进行内插,形成九级 标度法。

表 A. 1.9 两两比较判断矩阵

注:BI,B2.B,指某一层指标B所支配的下一层指标; bij指甲指标对乙指标重要程度的赋值,即按照本标准第A.1.7条~第 A.1.8条确定的赋值; n指判断矩阵的维数。

注:BI,B2,,B,指某一层指标B所支配的下一层指标; bij指甲指标对乙指标重要程度的赋值,即按照本标准第A.1.7条~第 A.1.8条确定的赋值; 指判断矩阵的维数

A.1.10判断矩阵中的bi应满足以下公式的要

1.10判断矩阵中的bi应满足以下公式的要求

=11= ..,n Dii= b

1.11判断矩阵应检验一致性,一致性的检验应根据以下公 中相对一致性指标CR(ConsistencyRatio)判断。

(A. 1. 11)

中: CI 致性检验指标:CI三 Λmax ,n为判断矩阵的 n一1 维数,入max为判断矩阵的最大特征值; 平均随机一致性指标,是多次(500次以上)重复 进行随机判断矩阵特征值的计算之后取算数平均 得到的。 1.12判断矩阵相对一致性指标CR应满足CR小于等于0.1。 果CR大于0.1,应对判断矩阵进行修正以满足CR小于等于 的要求。

A.1.12判断矩阵相对一致性指标CR应满足CR小于等于0.1。 如果CR大于0.1,应对判断矩阵进行修正以满足CR小于等于 0.1的要求。

桥梁工作状态评分宜按下式

Zwfo'rg 7 =l ,其中0<α≤1 wor!

V 桥梁工作状态评分

(A. 1. 13)

式中:m 监测指标个数; 2e,0) 第i个指标的权重; et0) 第k个指标权重; a; 第个指标的评价值: 均衡系数。

A.1.14均衡系数α宜小于等于0.5。

A.1.14均衡系数α宜小于等于0.5。

ZA; = 1

A.2.2桥梁整体结构体系中的各项构件的权值宜根据各构件受 力特征和重要程度,按表A.2.2进行分类。

力特征和重要程度,按表A.2.2进行分类。

表 A.2.2构件分类表

A.3.1影响线法通过监测桥梁在不同使用阶段的影响

其变化趋势,可作为目前广泛用于鉴定桥梁承载力的静载试验法 的先验方法评估桥梁安全性。

3.2影响线法以主要测点的变位/应变影响线为依据,必须

A.3.2影响线法以主要测点的变位/应变影响线为依据,少必

合理选择测点位置。应针对桥梁结构验算存在疑问的构件或断面 及静力荷载试验结构主要控制截面,从中选择变位或应变最大位 置作为主要测点

A.3.3桥梁影响线与静载试验中结构校验系数的联系紧密,可

A.3.3桥梁影响线与静载试验中结构校验系数的联系紧密,可

基于影响线估算结构校验系数。影响线加载校验系数可按下列 式进行计算:

Φm,W; ZdaW;

式中: 影响线峰值校验系数; Φmx 实测弹性变位或应变影响线在峰值位置的影响线 因子; Φdx 理论计算变位或应变影响线在实测峰值位置的影响 线因子。

1实测影响线的过程应简单快速,可不完全封闭交通,若 需限制重车通行,宜控制在10min以内。 2系统应能准确测量检测车辆的实时位置以及对应时刻主

要测点的变位和应变时程,车辆定位精度应小于1cm,应变测量 精度应小于1ue,变位测量精度应小于0.01mm。 3系统采集的桥梁变位、应变、车辆位置等多类型信号, 时间同步误差应小于0.1s。 4基于实测的移动车辆和同步的桥梁变位或应变信息,系 统可实现准确识别桥梁影响线的功能

A.4.2基于相关性法进行桥梁结构状态预警按照下列步骤

A.4.3采用以下相关性分析方法进行监测数据分析处理:

式中:; 第种监测项目数据; 第种监测项目数据的权重;

y:—另一种监测项目数据:

f(r)= (αiαi)K(i,)+b

p= wjir+b)+B

式中:y 监测值; 预测值。

E= (yyp)2 2n

A.5强度储备比汇总法

A.5.1构件强度储备比可采用下列公式进行计算:

A.5.1构件强度储备比可采用下列公式进行计算:

1构件在第i种受力状态(单一或组合应力)下规定的 计强度储备d)及相应的安全系数K(d)可采用下式计算:

式中:Fd一i 设计时构件在第i种受力状态下采用的极限强度; Fa一—设计时构件在第i种受力状态下采用的许用强度。 2构件在第i种受力状态(单一或组合应力)下实际强度 储备の及相应的安全系数K("可采用下列公式进行计算:

中:F一 构件在第种受力状态下的实际极限强度: J}")——根据结构服役现状进行内力重分析所得到的构件 实际最大应力。 3构件在第i种受力状态(单一或组合应力)下的强度储 比可采用下式计算:

3构件在第i种受力状态(单一或组合应力)下的强度储 备比;可采用下式计算:

4构件的强度储备比为各受力状态下强度储备比的最小值, 应按下式确定:

A.5.2根据受力特征及重要性程度,桥梁结构体系的构件应按 下列规定进行简化分类: 11类构件为桥墩和墩台基础; 22类构件为主梁、支座和桥塔及其上构件和节点: 33类构件为缆索和锚锭及其上构件和节点; 44类构件为上述各类构件之外的构件,是桥梁结构的次 要构件。

11类构件的安全度指标应采用极值控制,可采用下式 计算:

pi=minLpiji=l,2,..,n

式中:1i 第i个1类构件的安全度指标,即强度储备比; n1—1类构件总数。 22类、3类构件的安全度指标应采用强度储备比自加权平 均法,可采用下式计算:

式中:p2i,p3l 分别为第i个2类构件和第1个3类构件的安 全度指标; U2iDB11∕513-2015 绿色施工管理规程,U31 分别为第i个2类构件和第1个3类构件的类 汇总自加权系数; n2 . n3 分别为2类构件和3类构件总数。

34类构件的安全度指标应采用简单平均法确定,可采用 式计算:

(p =(≥u) /n

式中:4i 第i个4类构件的安全度指标; n4——4类构件总数。 A.5.4结构安全度指标Φ可采用下列公式进行计算

A.5.4结构安全度指标Φ可采用下列公式进行计算

1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度 不同的用词说明如下: 1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; 2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”; 3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”; 4)表示有选择GB∕T 24968-2010 公路收费车道控制机,在一定条件下可以这样做的,采用 “可”。 2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符 合……规定”或“应按……执行”

大跨度桥梁结构健康监测

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