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橋梁變形監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀總結(jié)
總結(jié)是把一定階段內(nèi)的有關(guān)情況分析研究，做出有指導(dǎo)性結(jié)論的書(shū)面材料，它可以促使我們思考，因此我們需要回頭歸納，寫(xiě)一份總結(jié)了。你想知道總結(jié)怎么寫(xiě)嗎？以下是小編整理的橋梁變形監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀總結(jié)，希望對(duì)大家有所幫助。
橋梁變形監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀總結(jié)1
為了更多地掌握橋梁在建設(shè)、運(yùn)營(yíng)期間的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，以便對(duì)橋梁進(jìn)行及時(shí)的維修、養(yǎng)護(hù)與評(píng)估，保障橋梁的安全施工與運(yùn)營(yíng)。近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)、外各大、中型橋梁上均安裝了不同壽命階段的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)不同壽命階段的監(jiān)測(cè)目的與科研目標(biāo)，設(shè)置不同的監(jiān)測(cè)內(nèi)容與形式。下列是國(guó)內(nèi)、外部分橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)情況介紹：
(1)國(guó)外橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹
美國(guó)的Ironton-Russell懸索橋修建于1922年，該橋的跨徑布置為117m+241m+117m。該橋在長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)中有過(guò)多次維修加固記錄，并在上世紀(jì)七十年代對(duì)該橋的梁板處進(jìn)行加固。為對(duì)橋梁的健康狀況做出客觀評(píng)價(jià)，使其更好地發(fā)揮交通功能，相關(guān)單位在橋上安裝了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控各部分的應(yīng)力變化[25]。此后，該橋梁一直安全運(yùn)營(yíng)至今。直至2016年相關(guān)單位才將該橋拆除。美國(guó)Vincent Thomas懸索橋建成于64年。該橋梁跨徑布置為154m+457m+154m。在1980年，相關(guān)部門(mén)對(duì)該橋進(jìn)行了抗震性能部分的加固改造，在橋梁的重要位置安裝了26個(gè)加速度傳感器，用于監(jiān)測(cè)橋梁的動(dòng)力響應(yīng)變化。在過(guò)去的幾十年中，該系統(tǒng)工作性能良好。已成功采集了數(shù)次地震數(shù)據(jù)(如1987年Whittier-Narrows地震和1994年的加州北嶺地震) [26]，為該橋的加固設(shè)計(jì)及這一地區(qū)建筑的抗震研究做出了重大貢獻(xiàn)。意大利的Colle Isarco Viaduct混凝土連續(xù)梁橋修建于1969年，該橋的主梁跨度為163m。在1999年，該橋建立了完整的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要布置應(yīng)變計(jì)、位移計(jì)和溫度計(jì)等各類傳感設(shè)備共計(jì)300個(gè)左右。通過(guò)對(duì)橋址環(huán)境溫度和主梁及橋墩等重要截面的應(yīng)變和撓度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保障橋梁的安全運(yùn)營(yíng)[27-28]。美國(guó)的Commodore Barry鋼懸臂橋修建于1974年，該橋的中跨跨徑為548m，兩邊跨跨徑為274m。在成橋后的運(yùn)營(yíng)階段，橋上安裝了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。主要監(jiān)測(cè)在環(huán)境影響下橋梁各部分的靜(動(dòng))態(tài)響應(yīng)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括：橋面溫度、應(yīng)變和加速度，橋墩墩頂傾角、位移以及影響橋梁整體的風(fēng)速、溫濕度等。并在橋梁各主要部件安裝攝像頭，對(duì)整體橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像監(jiān)控[29]。希臘的Halkis橋是一座主跨為215m的懸索橋，該橋?qū)＞S亞島與希臘本土相連接。在1994年，在橋上安裝了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)橋梁在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)。該系統(tǒng)主要包括3個(gè)SSA-23加速度記錄儀，36個(gè)FBA-11加速度計(jì)和4個(gè)FBA-13加速度計(jì)。通過(guò)GPS接收系統(tǒng)能夠快速接收相應(yīng)信息，并對(duì)其緊急處理，保證橋梁的安全運(yùn)營(yíng)。英國(guó)北愛(ài)爾蘭地區(qū)的Foyle連續(xù)鋼箱梁橋建成于1984年，跨徑布置144m+233m+144m。該橋設(shè)置了全壽命階段(從施工期到運(yùn)營(yíng)期)的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在建設(shè)期間通過(guò)部分檢測(cè)儀器與埋設(shè)的監(jiān)測(cè)傳感器設(shè)備對(duì)橋梁的施工進(jìn)行輔助校驗(yàn)。在運(yùn)營(yíng)期間通過(guò)構(gòu)建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)橋梁主梁的撓度變化、溫度影響、內(nèi)部應(yīng)變等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，分析其對(duì)橋梁正常運(yùn)行的影響，保障成橋后橋梁的安全使用運(yùn)行[30]。建成于1984年的珍島大橋是韓國(guó)當(dāng)前最大的雙塔斜拉橋。2009年6月，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)香檳分校、日本東京大學(xué)和韓國(guó)科學(xué)院共同參與部署了該橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括：索力監(jiān)測(cè)、橋塔傾斜、主梁的應(yīng)力等方面，通過(guò)布置70個(gè)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，113個(gè)傳感器設(shè)備。構(gòu)建的龐大無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為大橋的安全運(yùn)營(yíng)提供重要保障[31]。泰國(guó)曼谷的Rama IX斜拉橋建成于1987年，其跨徑布置為166m+450m+166m。該橋于1995年安裝了結(jié)構(gòu)整體性與安全性在線警報(bào)系統(tǒng)(On-line Alerting of Structural Integrity and Safety System,OASIS)。該系統(tǒng)的.監(jiān)測(cè)設(shè)備主要包括加速度計(jì)、風(fēng)速計(jì)和溫度計(jì)等傳感器。通過(guò)橋梁管理部門(mén)的控制平臺(tái)可對(duì)橋梁各部分構(gòu)件的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警。美國(guó)佛羅里達(dá)州的Sunshine Skyway斜拉橋建成于1987年。該橋主跨440m，設(shè)置的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)橋梁從建設(shè)期到運(yùn)營(yíng)期這兩階段橋梁整體位移、內(nèi)部應(yīng)力、溫度和外部環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確保了橋梁建設(shè)階段的施工安全。并通過(guò)運(yùn)營(yíng)階段安裝的GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，對(duì)橋梁的位移等變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保大橋的正常運(yùn)營(yíng)[32]。 1997年建成的加拿大Confedraion橋是世界上著名的預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋，該橋全長(zhǎng)，跨徑布置為165m+43×250m+165m。針對(duì)該橋設(shè)計(jì)了一套完整的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其設(shè)置加速度計(jì)、傾斜儀、應(yīng)變計(jì)、水壓力計(jì)和溫度計(jì)等各類不同功能的傳感器共計(jì)740個(gè)。通過(guò)對(duì)大氣溫度、風(fēng)力、地震等自然環(huán)境與海水侵蝕等因素影響下橋梁的靜(動(dòng))力響應(yīng)變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)橋梁的實(shí)時(shí)運(yùn)營(yíng)提供安全監(jiān)測(cè)[33]。英國(guó)Flintshire單塔斜拉橋建于1998年，跨徑布置為194m+100m。在該橋的施工-運(yùn)營(yíng)全壽命階段，相關(guān)單位布置了一套長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)其全過(guò)程中的各類工作狀態(tài)(預(yù)應(yīng)力張拉、應(yīng)力、拉索索力、加速度響應(yīng))與環(huán)境影響(風(fēng)速監(jiān)測(cè)、溫度等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
1998年建成的丹麥Great Belt East懸索橋，跨徑布置為535m+1624m+525m。在運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后，為更好地保障橋梁的安全使用，橋梁管理部門(mén)委托COWI公司為該橋建立完整的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要針對(duì)橋梁重要部位(主箱梁、主纜、吊桿和索夾)的應(yīng)力、橋面加速度、橋墩整體的傾角、混凝土應(yīng)變、下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的鋼筋腐蝕與周?chē)耐临|(zhì)監(jiān)測(cè)、環(huán)境的溫濕度監(jiān)測(cè)等方面，系統(tǒng)布置的傳感器數(shù)量多達(dá)1000個(gè)[35-36][34]。
建成于1998年4月的日本明石海峽(Akashi-Kaikyo)大橋，跨徑布置為960m+1990m+960m，是目前世界上最長(zhǎng)的懸索橋。該橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感設(shè)備主要包括：風(fēng)速計(jì)、地震儀、加速度計(jì)、GPS全球定位系統(tǒng)、位移計(jì)以及溫度傳感器等。通過(guò)布置各類傳感器測(cè)量主梁各斷面位移、調(diào)質(zhì)阻尼器(TMD)位移和氣候環(huán)境溫度、風(fēng)力等影響因素，對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[37]。哥倫比亞的Pereira-Dosquebradas斜拉橋成橋通車(chē)于1998年，其主橋的跨徑布置為。該橋在成橋運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后便建立了完整的靜(動(dòng))力健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，布置了位移計(jì)、溫度計(jì)、加速度計(jì)、腐蝕計(jì)和傾角儀等各類傳感設(shè)備共計(jì)300余個(gè)，但由于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的維護(hù)不當(dāng)，目前已出現(xiàn)較多傳感設(shè)備損壞、遺失等問(wèn)題[38]。
韓國(guó)的Seohae雙塔斜拉橋[39]主跨為470m，Yongjong懸索橋[40]跨徑布置為125m+300m+125m，這兩座橋梁均建成于2000年。Gwangan懸索橋的跨徑布置為200m+500m+200m，建成于2003年。為保障這三座橋梁的正常運(yùn)營(yíng)，管理單位在橋梁上布設(shè)了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要監(jiān)測(cè)橋梁的靜(動(dòng))力響應(yīng)和風(fēng)速、溫濕度等環(huán)境影響。Seohae橋和Yongjong橋安裝的各類傳感器數(shù)量分別為120和380個(gè)。Gwangan橋通過(guò)遠(yuǎn)程圖像處理技術(shù)，測(cè)量橋梁動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)橋梁進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[41]。
表列出了國(guó)外部分已建成橋梁上布置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
表國(guó)外部分已建成橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
(2)國(guó)內(nèi)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹
中國(guó)香港的青馬(Tsing Ma)懸索橋、汲水門(mén)(Kap Shui Mun)斜拉橋和汀九(Ting Kau)斜拉橋，均于1997年建成通車(chē)。這三座橋梁上安裝了“風(fēng)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(WASHMS) [42]。通過(guò)建設(shè)期間在結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)傳感器設(shè)備(應(yīng)變計(jì)、溫度傳感器和動(dòng)態(tài)地磅等)和運(yùn)營(yíng)期間在橋梁表面粘貼監(jiān)測(cè)儀器(加速度計(jì)、位移計(jì)、風(fēng)速儀、GPS全橋衛(wèi)星定位系統(tǒng)等)的方式，共布置各類采集設(shè)備774個(gè)[43]，構(gòu)建完整的WASHM系統(tǒng)，對(duì)橋梁使用壽命期間的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。同時(shí)這一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是目前世界上規(guī)模、投資最大的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之一。位于江蘇省境內(nèi)的江陰長(zhǎng)江大橋橫跨江陰市與靖江市之間，該橋通車(chē)于1999年，是長(zhǎng)江上重要的跨江大橋之一，對(duì)推動(dòng)周邊區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。在成橋后不久，(2)國(guó)內(nèi)橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹中國(guó)香港的青馬(Tsing Ma)懸索橋、汲水門(mén)(Kap Shui Mun)斜拉橋和汀九(Ting Kau)斜拉橋，均于1997年建成通車(chē)。這三座橋梁上安裝了“風(fēng)和結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”(WASHMS) [42]。通過(guò)建設(shè)期間在結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)傳感器設(shè)備(應(yīng)變計(jì)、溫度傳感器和動(dòng)態(tài)地磅等)和運(yùn)營(yíng)期間在橋梁表面粘貼監(jiān)測(cè)儀器(加速度計(jì)、位移計(jì)、風(fēng)速儀、GPS全橋衛(wèi)星定位系統(tǒng)等)的方式，共布置各類采集設(shè)備774個(gè)[43]，構(gòu)建完整的WASHM系統(tǒng)，對(duì)橋梁使用壽命期間的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。同時(shí)這一監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也是目前世界上規(guī)模、投資最大的橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之一。
位于中國(guó)江蘇的南京長(zhǎng)江大橋建成于1968年。該橋是由我國(guó)自主設(shè)計(jì)、建造的首座公、鐵路兩用特大橋梁，其跨徑布置為9×160 m +128m。該橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中布置了應(yīng)變計(jì)、加速度計(jì)、拾振器、地震儀、溫度計(jì)、風(fēng)速風(fēng)向儀和動(dòng)態(tài)地秤等多種傳感設(shè)備以及各類信號(hào)處理設(shè)備。通過(guò)這一系統(tǒng)主要監(jiān)測(cè)橋梁主梁、橋墩等各部分構(gòu)件的動(dòng)力特性響應(yīng)和橋址環(huán)境變化，為大橋的安全運(yùn)營(yíng)和后期的評(píng)估、維修養(yǎng)護(hù)工作提供重要依據(jù)[45-46]。 中國(guó)廣東的湛江海灣大橋于2006年12月30日正式通車(chē)投入使用，該橋?yàn)殇撆c砼混合梁斜拉橋結(jié)構(gòu)。其橋跨布置為60m+120m+480m+120m+60m，橋梁全長(zhǎng)840m。在橋梁上設(shè)置的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)其斜拉索拉力、橋塔箱梁應(yīng)變、傾斜以及橋梁整體動(dòng)力性能、主梁位移變化和橋址環(huán)境溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)有效的分析，對(duì)橋梁的異常動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行預(yù)警與識(shí)別，保障了橋梁的安全通行[47]。建成于2008年的蘇通大橋位于中國(guó)的江蘇省地區(qū)，其主跨長(zhǎng)達(dá)1088m，是目前世界上第二跨度的斜拉橋。由于該橋規(guī)模宏大，且具有重要的交通樞紐與戰(zhàn)略意義，在建設(shè)初期便布置、預(yù)留了相應(yīng)的測(cè)點(diǎn)與傳感通道。并由江蘇交科院、香港理工大學(xué)和東南大學(xué)共同合作，進(jìn)行了“蘇通大橋結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)于安全評(píng)估系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的研究項(xiàng)目，以此為基礎(chǔ)在橋梁上設(shè)置了風(fēng)速儀、溫濕度計(jì)、位移傳感器、加速度計(jì)、傾斜儀、GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和各類應(yīng)變計(jì)等傳感器共計(jì)1440個(gè)。通過(guò)極其龐大及完善的監(jiān)測(cè)體系，為蘇通大橋的安全運(yùn)營(yíng)停工了重要保障[48]。位于江蘇省蕪湖市的蕪湖長(zhǎng)江大橋于2000年9月通車(chē)，該橋梁主體由斜拉橋部分和連續(xù)鋼桁架橋部分組成。主橋的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)啟用于2003年，由于該橋結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)難度較高，通過(guò)石家莊鐵道大學(xué)的“蕪湖長(zhǎng)江大橋健康監(jiān)測(cè)、安全評(píng)估及報(bào)警系統(tǒng)的研究”這一研究課題，在該橋上布置了大量的監(jiān)測(cè)傳感設(shè)備(位移計(jì)、加速度計(jì)、動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)點(diǎn)、溫度測(cè)點(diǎn)、行車(chē)安全測(cè)試型號(hào)列車(chē)軸重檢測(cè)儀等) 。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理對(duì)橋梁當(dāng)前的實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，掌握橋梁結(jié)構(gòu)的整體性能，為橋上安全行車(chē)提供技術(shù)保障[49]。
表列出了國(guó)內(nèi)部分已建成橋梁上布置的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
表國(guó)內(nèi)部分已建成橋梁的健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
(3)國(guó)內(nèi)、外橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的傳感器布置
由此可以看出，越來(lái)越多的橋梁通過(guò)布置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為橋梁的施工、運(yùn)營(yíng)安全提供保障。表列出了國(guó)內(nèi)、外部分橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感設(shè)備布置情況。
表國(guó)內(nèi)、外部分橋梁監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)備布置情況
橋梁變形監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀總結(jié)2
基于優(yōu)化算法的橋梁多參數(shù)綜合評(píng)估預(yù)警算法，主要包括以下步驟。
1．參數(shù)選擇
用于選擇項(xiàng)目級(jí)道路基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)物、技術(shù)參數(shù)、被處置目標(biāo)作為養(yǎng)護(hù)決策計(jì)算的分析對(duì)象，組合成基于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)矩陣，可對(duì)已有隨時(shí)間變化的參數(shù)數(shù)據(jù)或用戶導(dǎo)入?yún)?shù)數(shù)據(jù)，如橋梁結(jié)構(gòu)的技術(shù)狀況(包括整體技術(shù)狀況、部件技術(shù)狀況和構(gòu)件技術(shù)狀況)、裂縫、應(yīng)變、撓度、風(fēng)速、溫度、濕度、塔偏、索力等，進(jìn)行分組選擇，并組合成若干個(gè)矩陣組開(kāi)展綜合評(píng)估預(yù)警的分析。
2．閾值區(qū)間預(yù)設(shè)
對(duì)各參數(shù)數(shù)據(jù)設(shè)立預(yù)警閾值區(qū)間，并根據(jù)現(xiàn)有規(guī)范，預(yù)先建立各參數(shù)的預(yù)警閾值區(qū)間。各參數(shù)預(yù)警閾值區(qū)間根據(jù)不同類型可分為一級(jí)至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警閾值。所述的預(yù)警一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)，在預(yù)警系統(tǒng)中分別用紅、橙、黃、藍(lán)顏色標(biāo)志當(dāng)前參數(shù)狀態(tài)。
�。�1）對(duì)于技術(shù)狀況，其預(yù)警閾值區(qū)間可依據(jù)與技術(shù)狀況百分值的差值，定義為一級(jí)至四級(jí)和用戶目標(biāo)技術(shù)狀況預(yù)警閾值；所述的用戶目標(biāo)技術(shù)狀況預(yù)警閾值，可定義為這四個(gè)級(jí)別中的某一目標(biāo)級(jí)，以下各參數(shù)的目標(biāo)預(yù)警閾值含義與此相同。一般情況下，閾值與技術(shù)狀況百分值的差值越小越好。
（2）對(duì)于裂縫，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面產(chǎn)生的裂縫寬度，劃分為一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警裂縫寬度閾值。
�。�3）對(duì)于應(yīng)變，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面應(yīng)力狀態(tài)及材料本構(gòu)關(guān)系建立一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警應(yīng)變閾值。
�。�4）對(duì)于撓度，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形限值變劃分為一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警撓度閾值。
�。�5）對(duì)于溫度，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照溫度變化范圍變劃分為一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警溫度閾值。
（6）對(duì)于濕度，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照濕度變化范圍變劃分為一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警濕度閾值。
�。�7）對(duì)于風(fēng)速，其預(yù)警閾值區(qū)間可按照濕度變化范圍變劃分為一至四級(jí)和用戶目標(biāo)預(yù)警濕度閾值。
具體參數(shù)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)橋梁健康監(jiān)測(cè)指標(biāo)確定。
3．?dāng)?shù)據(jù)分類
適用于對(duì)分析對(duì)象歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，依據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施性能評(píng)價(jià)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的性能參數(shù)區(qū)間范圍，得到分類數(shù)據(jù)矩陣。
4．?dāng)?shù)據(jù)預(yù)處理
用于對(duì)基于時(shí)間序列的歷史數(shù)據(jù)或者分類后數(shù)據(jù)，采用積分變換等方法進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，可作為參數(shù)預(yù)測(cè)、參數(shù)狀態(tài)預(yù)判和可靠度計(jì)算的中間過(guò)程。預(yù)處理的方法可以包括直接卷積法、重疊-相加卷積法、重疊存儲(chǔ)卷積法、中值濾波法等。其中卷積法根據(jù)窗口基數(shù)、低通窗數(shù)、總窗口數(shù)和濾波系數(shù)，使用Hamming窗來(lái)設(shè)計(jì)具有線性相位的n階低通FIR濾波器計(jì)算，可有效地處理將時(shí)間長(zhǎng)度很長(zhǎng)的信號(hào)離散卷積為原始數(shù)據(jù)的近似信號(hào)，還可用于多源異構(gòu)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相同數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
5．參數(shù)預(yù)測(cè)
設(shè)定基于時(shí)間序列的預(yù)測(cè)時(shí)間步周期，并選擇合適的方法，對(duì)歷史數(shù)據(jù)所選的分析對(duì)象矩陣或分類數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，得到數(shù)據(jù)行的維度為預(yù)測(cè)時(shí)間步周期及預(yù)測(cè)之前分析矩陣組成的數(shù)據(jù)矩陣。在預(yù)測(cè)方法方面，當(dāng)預(yù)測(cè)期系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)保持不變、系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣不隨時(shí)間變化且狀態(tài)轉(zhuǎn)移僅受前一狀態(tài)影響時(shí)，可以采用灰色預(yù)測(cè)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、馬爾可夫法、徑向基預(yù)測(cè)法、廣義回歸網(wǎng)絡(luò)法等，對(duì)所選分析對(duì)象的歷史數(shù)據(jù)加以預(yù)測(cè)分析，并通過(guò)殘差分析判斷預(yù)測(cè)結(jié)果的合理性。
6．參數(shù)狀態(tài)預(yù)判
根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值區(qū)間，對(duì)歷史數(shù)據(jù)、預(yù)處理后數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)后數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)狀態(tài)的初步判斷。
7．參數(shù)之間分項(xiàng)權(quán)重計(jì)算/重要性排序計(jì)算
用于對(duì)已選分析對(duì)象參數(shù)數(shù)量、預(yù)測(cè)時(shí)間步周期的各結(jié)構(gòu)物的不同參數(shù)之間的分項(xiàng)權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并可對(duì)各結(jié)構(gòu)物的各參數(shù)進(jìn)行重要性排序。經(jīng)對(duì)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)預(yù)處理之后，具有相同數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的橋梁結(jié)構(gòu)不同監(jiān)測(cè)參數(shù)或者預(yù)警區(qū)間狀態(tài)矩陣，參數(shù)之間的分項(xiàng)權(quán)重/重要性排序方法有CRITIC法、均方差法、主成分分析法、熵權(quán)法等，其中主成分分析法是一種有效的權(quán)重計(jì)算方法。
8．參數(shù)相關(guān)性檢驗(yàn)
通過(guò)計(jì)算不同參數(shù)之間的相關(guān)性，對(duì)參數(shù)之間是否相互影響和影響程度而進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。參數(shù)相關(guān)性檢驗(yàn)?zāi)K，對(duì)變量之間是否相關(guān)以及相關(guān)程度如何所進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，變量之間的相關(guān)程度用相關(guān)系數(shù)表征。當(dāng)相關(guān)系數(shù)大于給定顯著性水平和一定自由度下的'相關(guān)系數(shù)臨界值時(shí)，表示變量之間在統(tǒng)計(jì)上存在相關(guān)關(guān)系。否則，兩者則無(wú)關(guān)聯(lián)。以溫度和撓度參數(shù)為例，采用相關(guān)性檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)二者參數(shù)之間存在較大的相關(guān)性。
9．體系可靠度計(jì)算
根據(jù)多源異構(gòu)參數(shù)之間的權(quán)重計(jì)算系數(shù)、參數(shù)相關(guān)性檢驗(yàn)情況和單參數(shù)可靠度計(jì)算情況，確定橋梁結(jié)構(gòu)體系可靠度。
10．多參數(shù)體系預(yù)警終判
基于體系可靠度判定結(jié)果，判斷超出預(yù)定閾值范圍內(nèi)的預(yù)警情況并做出最終預(yù)警判定。
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的綜合評(píng)價(jià)是最復(fù)雜的問(wèn)題之一，亦為橋梁養(yǎng)護(hù)決策的難點(diǎn)。在今后的研究中尚需探討的內(nèi)容包括：
第一，研究一種網(wǎng)絡(luò)級(jí)算法來(lái)評(píng)估橋梁維護(hù)優(yōu)先級(jí)的養(yǎng)護(hù)決策模型，其過(guò)程包括根據(jù)給定的預(yù)警閾值對(duì)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分類，用有限元模型對(duì)初始狀態(tài)進(jìn)行分類及概率分布，對(duì)參數(shù)指標(biāo)加以預(yù)測(cè)分析，并完成養(yǎng)護(hù)優(yōu)化分析。采用貝葉斯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對(duì)分析橋梁多參數(shù)指標(biāo)的歷史概率分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)。
第二，重點(diǎn)圍繞長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)橋梁支座溫度場(chǎng)以及空間位置的相關(guān)性數(shù)學(xué)模型，研究橋梁使用性能退化規(guī)律，建立橋梁支座使用性能退化評(píng)估方法。
第三，構(gòu)建基于環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)效益、全生命周期的橋梁結(jié)構(gòu)性能狀態(tài)災(zāi)變規(guī)律的預(yù)警體系。
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