既有桥梁技术状况的评估方法研究及展望

桥梁结构状态评估方法研究现状与展望
王亚飞;杨钧羽;钟继卫;孙爽;许钊源;梅晓腾
【期刊名称】《公路工程》
【年(卷),期】2024(49)1
【摘要】桥梁老龄化日益严重,桥梁安全状态成为广泛关注的问题,对桥梁进行合理的状态评估有助于桥梁管理养护和危险预警,保证桥梁正常运营。

首先介绍了桥梁健康监测系统,分析监测系统存在的问题。

其次分别从试验、数据分析和数字孪生方面介绍了桥梁评估方法的研究现状,然后阐述了桥梁状态评估的发展与挑战,综合分析表明目前结构健康监测系统仍存在较多问题,试验方面基于动力测试的损伤识别和基于视觉监测的桥梁状态评估都有自身的局限性,海量的监测数据需要进行有效的处理,BIM技术下的桥梁健康监测系统能实现监测与养护一体化运维管理,数字孪生技术将为桥梁状态评估带来新的可能。

【总页数】8页(P45-52)
【作者】王亚飞;杨钧羽;钟继卫;孙爽;许钊源;梅晓腾
【作者单位】桥梁结构健康与安全国家重点实验室;东北大学资源与土木工程学院;浙江理工大学
【正文语种】中文
【中图分类】U446
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公路桥梁技术状态评估及养护对策公路交通的发展是国家经济水平提高和综合实力增强的一个重要标志，近年来，随着我国经济实力的增强，公路基础设施建设不断发展，公路桥梁的数量也相应增加。

同时，原有公路网上的桥梁由于交通载荷、自然环境等的影响，性能劣化，需要维修与养护。

本文主要分两部分分别阐述了当前我国公路桥梁技术状态评估的相关内容和养护的一些具体措施。

标签：公路桥梁；技术状态评估；养护措施1、公路桥梁技术状态评估目前常用的就是综合评估方法，该方法是在深入分析众多方法优缺点，并分别用于评估实践后，从简单实用角度出发，提出的。

该评估中采用层次分析法，评估指标层及参评项由参与评估的专家针对具体桥梁确定；再根据不同的病害类型及其对构件使用功能的影响程度采用加权平均的方法确定子系统的评定标度，并根据《养护规范》及《公路桥梁承载能力评定规程》给出相应的评定值；最后各指标权重采用灰色变权排序法来确定，应用中不采用较复杂的变权原理，而在维修策略上考虑评分较低的低层参评构件。

具体运用到桥梁技术状态的综合评估，对应有以下3个步骤。

1）评估系统的划分，结合桥梁结构自身的特点和状态评估的要求，可将一般的混凝土桥梁结构分为4个一级子系统：桥面系、上部结构、下部结构和附属结构。

桥面系分为桥面铺装、伸缩缝和排水系统；上部结构分为主要承重构件和一般承重构件；下部结构分为支座、墩台、基础与地基、盖梁；附属结构分为锥坡和翼（耳）墙、人行道和栏杆、照明和标志。

2）评价指标权重的确定，评价桥梁状态的指标体系是关系到评价结果是否准确的关键。

在确定桥梁评价指标时必须科学地、客观地、尽可能全面地考虑各种影响因素。

《养护规范》对于底层状态指标评定根据缺损程度、缺损对结构使用功能的影响程度和缺损发展变化状况3个方面，以累加评分方法对底层各部件缺损状况给出一个评定标度。

实际上，桥梁各部件病害类型种类较多，对各部件的影响程度也各不相同，不能笼统地给出一个评定标度。

桥梁检测技术及发展趋势分析摘要：随着现在社会经济不断的改善发展,使得中国人们的生活质量得到了一定范围的提高,促使我国的行业发展逐渐开始扩大。

在加上现在我国社会主义经济事业正在不断的快速发展,进而使得我国现在对于桥梁工程的建设看得十分的重要,而且桥梁工程建设的发展也在不断的提高,并且达到迅速发展的有效实施性。

桥梁的数量也在不断的增加,让我国的交通运输压力得到了进一步的缓解。

但是由于国民经济的不断提高,桥梁的负荷重量正在逐渐加重,导致许多桥梁出现损坏的情况,其中包括结构受损、承载力不足等等问题。

关键词：桥梁检测技术；发展趋势引言：目前中国的道路交通行业技术正在不断的快速发展完善和持续进步,在未来长期复杂的桥梁运营管理过程中,桥梁损坏不可避免，但是会进一步造成大桥结构的损伤,更严重的话会影响桥面结构的承载能力以及耐久性,甚至还会影响人们的出行安全。

桥梁结构性损伤的主要原因主要分为人为因素和自然因素。

因此,在各种桥梁结构工程资料广泛使用的实际过程中,必须要检测桥梁的整体结构,才能充分保证桥梁的安全使用以及承载力,不仅满足了人们的出行需求,而且还促进了我国经济的不断发展。

一、桥梁检测的必要性在桥梁工程建设完成之后,需要检测桥梁工程的质量,只有在真正合格之后才能够做最后的验收。

除此之外,还需要仔细检测那些长期处于使用之中和在运行使用当中的工程桥梁,避免他们存在其他任何的工程病害,从而会导致工程发生质量安全事故。

在公路桥梁线路实际建设使用的过程中,由于会受到其它多方因素带来的巨大影响,其中主要包括突发性地质灾害，它可能会导致道路桥梁受到严重的损坏,以及山洪地质灾害和特大泥石流等自然灾害会对桥梁有一定的冲击和损毁,严重时会影响桥梁工程本身的线路结构质量,加快了公路桥梁材料的老化变质速度,对整个桥梁工程的承载的能力以及安全耐久性都会产生重大的破坏,对人们的日常生活安全出行同样也会造成一定的危险。

通过检测加固桥梁,就能够充分的保障整个桥梁体系稳定运行和安全,为人们今后的日常生活出行安全提供了一个安全高效的保障。

桥梁技术状况评定标准桥梁是连接两地的重要交通工程，其安全性、稳定性和耐久性直接关系到交通运输的顺畅和人民生命财产的安全。

因此，对桥梁技术状况进行评定是非常重要的。

桥梁技术状况评定标准是指对桥梁结构、材料、施工工艺等方面进行综合评价的一套标准体系，其目的是为了及时发现桥梁存在的问题，采取相应的维修和加固措施，确保桥梁的安全和可靠性。

本文将从桥梁技术状况评定标准的内容和实施方法两个方面进行介绍。

首先，桥梁技术状况评定标准的内容主要包括桥梁结构的安全性、材料的耐久性、施工工艺的合理性等方面。

在评定桥梁结构的安全性时，需要考虑桥梁的承载能力、抗震性能、抗风性能等因素，通过对桥梁结构的计算分析和现场检测，确定桥梁的结构是否存在裂缝、变形、变形等安全隐患。

评定桥梁材料的耐久性时，需要考虑材料的强度、耐久性、防腐性等因素，通过对桥梁材料的取样检测和实验室试验，确定材料的使用年限和是否需要更换。

评定桥梁施工工艺的合理性时，需要考虑施工工艺的合理性、施工质量和施工工艺的适应性等因素，通过对桥梁的施工记录和施工工艺进行检查，确定施工工艺是否存在质量问题和安全隐患。

其次，桥梁技术状况评定标准的实施方法主要包括桥梁结构的计算分析、现场检测、材料的取样检测、实验室试验和施工工艺的检查等方法。

在进行桥梁结构的计算分析时，需要采用有限元分析等先进的计算方法，对桥梁的结构进行受力分析和稳定性分析，确定桥梁的承载能力和安全系数。

在进行现场检测时，需要采用无损检测、振动测试等技术手段，对桥梁的结构进行检测，发现桥梁存在的裂缝、变形等安全隐患。

在进行材料的取样检测和实验室试验时，需要采用化学分析、物理试验等方法，对桥梁材料进行检测，确定材料的强度、耐久性等指标。

在进行施工工艺的检查时，需要对施工记录和施工工艺进行检查，发现施工工艺存在的质量问题和安全隐患。

综上所述，桥梁技术状况评定标准是确保桥梁安全和可靠性的重要手段，其内容包括桥梁结构的安全性、材料的耐久性、施工工艺的合理性等方面，其实施方法包括桥梁结构的计算分析、现场检测、材料的取样检测、实验室试验和施工工艺的检查等方法。

城市桥梁技术状况指数评价方法研究城市桥梁作为城市交通的重要组成部分，对城市发展起着至关重要的作用。

因此，评价城市桥梁技术状况的指数是评估城市交通状况和发展水平的重要依据。

本文将通过对城市桥梁技术状况指数评价方法的研究来探讨其基本原理和应用。

首先，桥梁结构安全性评价。

这是评价城市桥梁技术状况最重要的指标之一、评价桥梁结构的安全性需要考虑桥梁的设计荷载、材料性能、施工质量等因素，以及桥梁检测和维修情况。

可以通过评估桥梁的结构红线、监测数据和安全问题的处理情况来评价桥梁的安全性等级。

其次，桥梁运行状况评价。

这是评价城市桥梁技术状况的另一个重要指标。

评价桥梁的运行状况需要考虑桥梁的交通流量、运营情况、施工期间的道路管制等因素。

可以通过评估桥梁的交通流量、交通事故率和运营维护情况等指标来评价桥梁的运行状况。

再次，桥梁可持续性评价。

城市桥梁的可持续发展是指在满足当前世代需求的同时，不破坏或减少满足未来世代需求的能力。

评价桥梁的可持续性需要考虑桥梁的环境影响、社会影响和经济影响等因素。

可以通过评估桥梁的能源效率、环境影响和投资效益等指标来评价桥梁的可持续性。

最后，桥梁创新性评价。

城市桥梁技术的创新性是评价城市桥梁技术状况的一个重要方面。

评价桥梁的创新性需要考虑桥梁的设计理念、施工技术、材料应用等因素。

可以通过评估桥梁的设计创新性、施工技术创新性和材料应用创新性等指标来评价桥梁的创新性。

在城市桥梁技术状况指数评价方法的应用中，可以使用层次分析法、模糊数学方法、主成分分析法等统计和分析方法进行数据处理和评估。

根据评估结果，可以对城市桥梁的技术状况进行分类，制定相应的改善措施和发展策略。

总之，城市桥梁技术状况指数评价方法是评估城市桥梁技术状况和发展水平的重要工具。

通过对桥梁结构安全性、桥梁运行状况、桥梁可持续性和桥梁创新性等方面的评价，可以为城市交通的改善和城市发展提供科学依据和决策支持。

在应用过程中，需合理选择评价指标和使用适当的统计和分析方法，以获得可靠的评估结果。

桥梁技术状况评定方法桥梁技术状况评定方法是评估桥梁安全性和可靠性的重要工具。

这些评估有助于确定桥梁的承载能力、结构健康状况和需要修复或加固的地方。

下面将介绍几种常用的桥梁技术状况评定方法。

首先，可采用目视检查法来评定桥梁的技术状况。

这种方法主要通过人工进行桥梁的外观检查，包括观察桥面、桥墩、支座和拱段等部位的状况。

评定人员应注意观察有无裂缝、酥蚀、变形或其他可疑迹象。

此外，也要检查桥梁的涂层和防护措施是否完好，并进行必要的修复和维护。

其次，无损检测技术是一种常用的评定桥梁技术状况的方法。

这种方法通过使用各种设备和技术，如超声波检测、磁粉探伤和红外热像仪，来检测桥梁内部结构的健康情况。

无损检测能够帮助评估桥梁的裂缝、腐蚀、疲劳和变形等问题，提供更准确的评估结果。

第三，可以采用结构健康监测系统来评定桥梁技术状况。

这种系统通过安装传感器在桥梁结构中，实时监测桥梁的应变、振动和变形等参数。

监测到的数据可以帮助评估桥梁的结构健康状况，及时发现问题并采取相应的维修措施。

最后，还可以利用建立桥梁技术状况评定数据库的方法。

这种方法通过收集和记录桥梁的相关信息和评定结果，建立一个全面的数据库，以便进行桥梁技术状况评定和管理。

数据库中的信息可以包括桥梁的结构参数、评定报告和维护记录等。

通过对数据库的分析和比对，可以更好地了解桥梁的技术状况，并制定相应的维护和修复计划。

综上所述，桥梁技术状况评定方法涵盖了目视检查法、无损检测技术、结构健康监测系统和数据库管理等多种方法。

这些方法的综合应用可以帮助评估桥梁的安全性和可靠性，为桥梁维护和管理提供科学依据。

桥梁检测技术及发展趋势分析伴随着我国交通运输发展得越来越快，由此产生的交通运输量和道路所需要承受的重量也都大大增加了。

因此，由于桥梁较长时间的运营，桥梁的承载能力和耐久度也就会逐渐下降，导致桥梁在此期间不可避免的产生结构性损害，也就同时阻碍了桥梁的安全运营。

致使桥梁在使用过程中受到结构性伤害的原因有很多，大概就是在两方面：一是人为因素、二是自然因素。

当我们在对受损桥梁进行修复、加固和整治之前，必须对其结构进行全面的检查。

所以十分有必要在桥梁运营过程中对其整体结构进行检测。

基于此，本文主要对桥梁检测技术进行了综合的分析，并在此基础上提出了当前存在的问题并制定了有效的发展策略，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

1引言桥梁作为公路网建设当中的重要组成部分，其整体的通行安全作为确保公路路网安全关键因素之一，需加强桥梁工程技术研究。

在桥梁工程建设过程中，桥梁的损伤原因存在有多方面因素，具体包含人为因素、自然灾害、行车荷载等方面的因素。

伴随着我国交通量越来集中，超载车辆越来越集中，给桥梁带来的损伤也越来越受到公路养护建设者的重视。

桥梁一旦出现损伤就需要做出维修、改造或改建，所有的维修、改造与改建的问题要在桥梁检测的基础上才能进行。

2桥梁检测技术的应用价值第一，桥梁本身可能因为年久失修还有长期频繁使用，导致其某一节部位出现了错位、裂缝和沉降等不同程度的损伤。

然而这些都是需要根据相关人员利用技术对桥梁结构和受损部位的严谨勘测来进行判断的，以此来解析目前桥梁本身可以承受的重量大小。

第二，很早之前我国就建设了很多桥梁，所以目前有些大桥的使用时间是非常久远的，而整个桥梁结构和荷载都是根据当年的实际情况来进行设计建造的。

但是随着我国社会经济逐渐的增长，交通流量逐渐增加，各种交通工具带来了更复杂的交通体系，所以随着车辆荷载的增加我们对桥梁的结构和承载能力又有了新的标准和要求。

对这种桥梁的有效检测工作，让我们可以以此为据来判断整个桥梁的结构和荷载能量是否可以满足现在社会发展的需求，同时是否可以在修复加固桥梁的时候对桥梁的荷载能力进行一个全面的提高。

我国桥梁技术的现状与展望摘要：桥梁是我国交通网络中的重要组成部分，是国民经济发展和人民安居乐业的重要保障。

改革开放以来，我国的桥梁技术得到了突飞猛进的发展，成果卓著，但与西方发达国家相比还存在很多不足。

本文总结了改革开放以来我国桥梁技术的发展成就和存在的不足，并对桥梁技术的发展方向进行展望，以期能对我国桥梁技术的发展和进步提供一点参考。

关键词：桥梁技术；现状；展望1桥梁的概述桥梁是跨越江河湖海、深沟峡谷等障碍的人工构筑物，是交通设施互联互通的关键节点和枢纽工程,是国民经济发展和社会生活安全的重要保障. 桥梁产业的发展能有效化解钢铁、水泥、能源等传统产业的产能过剩，有力推动新材料、智能制造、高端装备、新一代信息技术、节能环保等战略性新兴产业和物流、运输、房地产等第三产业的蓬勃发展，在促进产业融合升级、拉动经济增长等方面发挥着重要作用.2我国桥梁技术发展的主要进展改革开放以来，我国经济社会得到了突飞猛进的发展，桥梁数量也在不断增加，桥梁施工技术不断提升，在桥梁施工方面取得了一系列的成就，主要表现为以下几个方面：2.1桥梁建设技术在桥梁设计理论与方法方面，从力学角度看，依托弹塑性力学等理论的发展逐步完成了由容许应力法到极限状态法的转变; 在对不确定性的认识方面,结构可靠度理论推动了桥梁工程设计由定值法、半概率法到近似概率法的发展. 此外,全寿命、耐久性、可持续发展等设计理念进一步推动了桥梁设计理论内涵与外延的发展. 当前，着眼于全寿命周期的近似概率极限状态设计方法正成为主流，开始注重概念设计和基于性能设计方法的研究和应用.在桥型与结构体系方面，在学习借鉴国外先进技术的基础上，斜拉桥、悬索桥、拱桥和梁桥等主要桥型与结构体系不断创新和发展，半飘浮、全飘浮、液压缓冲、静力限位和动力阻尼组合等各种结构体系得到开发和应用；近年来我国在桥梁新结构研究和应用方面取得了一些积极的进展。

在主梁结构方面，钢箱梁、钢桁梁、钢-混凝土叠合梁、钢-混凝土混合梁等结构形式和新兴建筑材料不断创新并得到推广应用.2.2桥梁监测检测、评估与管养技术伴随着桥梁建设的迅猛发展，我国的桥梁监测检测、评估与管养技术得到了快速发展在评估技术方面，提出了采用分层综合评定与五类类单项控制指标相结合的桥梁技术状况评定方法,评定指标得到细化; 提出了基于桥梁试验检测结果和结构检算的承载能力评定方法，提出了基于可靠性的桥梁承载能力评估、耐久性评估及适用性评估的综合评估方法，评估结果的可靠性和全面性进一步提高.在管养技术方面，碳纤维等复合材料、体外预应力加固等新方法和新工艺开始应用于桥梁维修加固工作中，拉(吊)索更换技术、主梁更换和加固技术等得到了较快发展，形成了较为完善的桥梁养护、维修与加固成套技术成果，建立了较为完善的桥梁养护、维修与加固技术体系.2.3桥梁信息化技术信息化已上升到国家战略，通过信息化技术可以显著提高桥梁的生产效率、性能水平和建养一体化水平，推动桥梁智能化、工业化水平的提升.桥梁软件的自主化程度和专业水平是评价一个国家桥梁技术水平的重要指标. 30多年来我国在桥梁软件的研发和应用方面取得了一些积极进展。

桥梁检测技术及其发展趋势简述由于桥梁建成之后，受到环境和人为因素的影响，桥梁不仅外部发生损伤，外部也会产生伤害。

而随着我国经济的发展，在交通建设这一方面投入比较大，私家车、公交车，还有高铁等车辆层出不穷。

这就直接导致了桥梁无法承受日益增长的载重量，会造成桥梁的损坏。

所以面对这些问题，桥梁的检测技术越来越重要。

1 桥梁检测技术发展现状我国由于近现代的反抗侵略斗争，在工业化这方面的发展一直落后于世界，即使“一五计划”的实施，加大建设重工业的力度，但是跟发达国家相比，还是有一定的差距。

然而即便我国在桥梁检测技术这个领域，发展的比较晚，但是因为国家都积极性和相关的科技工作人员奋斗的精神，积极主动地吸收外国先进文化，取其精华去其糟粕，根据本国发展国情，进行创新化发展，推动我国桥梁检测技术的提高。

2 常用的桥梁检测技术方法2.1 结构静载试验检测技术结构静载试验检测方法是传统检测方法，比直接检查法更可靠，技术也更先进，但是由于费用高，需要时间又比较长的原因，并没有在桥梁检测中广泛应用。

但结构静载试验检测方法，可以通过试验的方法，获取桥梁各方面的反应数据，从而分析判断桥梁承载力如何，是否可以应用于市场，安全性能好不好。

所以结构静载试验检测方法在桥梁检测技术中占着重要地位，以下是如何进行结构静载试验检测方法的大致概述。

（1）开始前的准备阶段。

对桥梁的构建材料和构建知识，具有一定的了解性，能对文献和资料进行数据分析，并且进行相关试验，检验可靠性试验的可靠性程度。

根据试验得出来的数据分析桥梁对外部环境都反应能力如何，运用网络化技术，对桥梁有个初步的认识。

（2）加载和观察阶段。

其作用是通过各种各样都数据，来分析桥梁的安全性能，以及结构是否正常。

（3）数据的分析总结阶段。

本阶段是试验成果数据和理论数据相碰撞的阶段，运用相关数学知识，进行各种计算，对数据进行分析，再根据所计算出来的数据，对产品进行科学性评价。

（4）实施阶段。