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国内外不断发生的桥梁跨塌事故,引起人们对桥梁工作状态的日益重视,桥梁的运营安全成为关注的焦点。鉴于特大桥梁的运营安全性和结构重要性,自上世纪80年代开始,国内外一些大跨度桥梁开始设计并安装长期健康监测系统。对于城市桥梁,由于其数量多、跨径小、建设年代久远、缺乏结构内力数据等特点,将大跨径桥梁健康监测系统应用于城市桥梁,其可操作性和适应性均有待工程实践的检验;同时,国内健康监测系统通常大而全,由此带来的高额成本而只适合在特大桥梁工程中应用[1]。因此,探索研究适合城市桥梁的工作状态诊断系统具有一定的理论价值和现实意义。
论文以Ⅱ~Ⅴ类养护的城市桥梁为研究对象,首先阐述了城市桥梁诊断技术,包括定期检测和变形监测的发展状况、诊断内容和实施方法,重点研究了城市桥梁工作状态诊断的评定方法,包括桥梁技术状况评估,监测数据处理及分析,桥梁结构复算和承载力评定,最后,结合桥梁定期检测结果,尝试提出基于变形监测的城市桥梁工作状态诊断系统。
基于变形监测的城市桥梁工作状态诊断系统主要由定期检测、变形监测和环境参数监测,以及桥梁承载力评定等部分组成。根据定期检测结果,建立在定期检测周期内的变形监测方案,获取桥梁的局部缺陷、结构强度、几何形变信息及环境参数,对结构的技术状况进行综合评估,实现城市桥梁运营状态的安全性评价,从而达到指导桥梁安全与预警的目的。
以广州市某立交高架桥为工程实例,根据定期检测和变形监测成果,对桥梁进行基于变形监测数据的承载力评定,评定结果验证了系统的科学性和可行性,经济可行性强,可有效地指导桥梁运营养护,研究成果具有较强的理论和实际应用价值。