面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及交通技術(shù)和安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及軌道交通橋梁安全評(píng)估方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 軌道交通橋梁結(jié)構(gòu)生命全過程由設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理H個(gè)階段組成。國(guó)內(nèi)外學(xué)者 在該H個(gè)階段的安全受控方面進(jìn)行了大量的工作。在設(shè)計(jì)階段工程師通過設(shè)計(jì)規(guī)范約束、 方案比選、模型試驗(yàn)研究等方式保障預(yù)期工況下橋梁的安全。在施工階段，通過施工過程數(shù) 值模擬、結(jié)合施工進(jìn)度的施工控制、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方式保障橋梁的施工安全，使成橋狀態(tài)與設(shè) 計(jì)預(yù)期吻合。運(yùn)營(yíng)管理階段主要采用橋梁檢測(cè)、橋梁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、橋梁管理系統(tǒng)等保障橋梁的 運(yùn)營(yíng)安全。
[0003] 就現(xiàn)有研究成果來看，目前橋梁安全評(píng)估仍存在一些問題，其中最為突出的是現(xiàn) 有橋梁安全評(píng)估在橋梁全過程內(nèi)的各個(gè)階段均有所涉及，但處于極不平衡狀態(tài)，大部分工 作集中于運(yùn)營(yíng)管理階段，屬于典型的事后控制，為橋梁安全埋下了隱患。
[0004] 基于上述問題，發(fā)明了橋梁全過程安全評(píng)估方法，力圖建立橋梁全壽命期內(nèi)各個(gè) 階段的聯(lián)系，通過軟件的方式強(qiáng)化各階段參與群體實(shí)施安全受控的能力，實(shí)現(xiàn)橋梁的全過 程安全受控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于，提供一種面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，W解決 上述問題。
[0006] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問題可W采用W下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0007] 面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，其特征在于，包括橋梁全壽命內(nèi)參與 橋梁安全受控的主要群體的群體層、由橋梁安全受控的實(shí)現(xiàn)模塊組成的業(yè)務(wù)層和橋梁安全 受控的實(shí)施結(jié)果的成果層該H個(gè)層次；
[0008] 所述群體層包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體；
[0009] 所述業(yè)務(wù)層由設(shè)計(jì)階段、施工階段和管理階段該H個(gè)階段組成；
[0010] 所述設(shè)計(jì)階段、所述施工階段、所述管理階段的參與群體均包括所述設(shè)計(jì)群體、所 述施工群體、所述管理群體；
[0011] 所述設(shè)計(jì)階段、所述施工階段、所述管理階段通過有限元系統(tǒng)，分析結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在 特定工況下的內(nèi)力和變形，保證內(nèi)力和變形在材料所允許的范圍之內(nèi)，并不影響正常使用。
[0012] 面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，從參與群體來看，傳統(tǒng)安全受控模式 的參與群體是各個(gè)階段的單一群體，如設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)群體、施工階段的施工監(jiān)控群體等， 而本發(fā)明涉及的參與群體與橋梁所處階段無關(guān)，橋梁全壽命期內(nèi)的所有群體均參與安全受 控，不過在不同階段參與的強(qiáng)弱程度有所不同；從受控目標(biāo)來看，傳統(tǒng)的橋梁安全受控W各 個(gè)階段的安全受控為目標(biāo)，而全過程安全受控W橋梁全壽命期內(nèi)的安全受控為目標(biāo)。
[0013] 從階段的角度來看，橋梁安全受控屬串行組織過程，但從群體的角度來看橋梁安 全受控屬網(wǎng)狀組織過程。串行過程顯示橋梁從無到有的漸變過程，而并行過程蘊(yùn)含了各群 體參與的協(xié)同工作過程。
[0014] 本發(fā)明改變了傳統(tǒng)單一群體負(fù)責(zé)單一階段的模式，設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體 該H大協(xié)同工作，共同參與設(shè)計(jì)、施工、管理該H大階段，從而更能體現(xiàn)橋梁安全受控的本 質(zhì)，提高了對(duì)橋梁的安全的保障。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0017] 參照?qǐng)D1，面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，包括橋梁全壽命內(nèi)參與橋梁 安全受控的主要群體的群體層、由橋梁安全受控的實(shí)現(xiàn)模塊組成的業(yè)務(wù)層和橋梁安全受控 的實(shí)施結(jié)果的成果層該H個(gè)層次；
[0018] 群體層包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體；
[0019] 業(yè)務(wù)層由設(shè)計(jì)階段、施工階段和管理階段該H個(gè)階段組成；
[0020] 設(shè)計(jì)階段、施工階段、管理階段的參與群體均包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群 體；
[0021] 設(shè)計(jì)階段、施工階段、管理階段通過有限元系統(tǒng)，分析結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在特定工況下的 內(nèi)力和變形，保證內(nèi)力和變形在材料所允許的范圍之內(nèi)，并不影響正常使用。
[0022] 面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，從參與群體來看，傳統(tǒng)安全受控模式 的參與群體是各個(gè)階段的單一群體，如設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)群體、施工階段的施工監(jiān)控群體等， 而本發(fā)明涉及的參與群體與橋梁所處階段無關(guān)，橋梁全壽命期內(nèi)的所有群體均參與安全受 控，不過在不同階段參與的強(qiáng)弱程度有所不同；從受控目標(biāo)來看，傳統(tǒng)的橋梁安全受控W各 個(gè)階段的安全受控為目標(biāo)，而全過程安全受控W橋梁全壽命期內(nèi)的安全受控為目標(biāo)。
[0023] 從階段的角度來看，橋梁安全受控屬串行組織過程，但從群體的角度來看橋梁安 全受控屬網(wǎng)狀組織過程。串行過程顯示橋梁從無到有的漸變過程，而并行過程蘊(yùn)含了各群 體參與的協(xié)同工作過程。
[0024] 本發(fā)明改變了傳統(tǒng)單一群體負(fù)責(zé)單一階段的模式，設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體 該H大協(xié)同工作，共同參與設(shè)計(jì)、施工、管理該H大階段，從而更能體現(xiàn)橋梁安全受控的本 質(zhì)，提高了對(duì)橋梁的安全的保障。
[0025] 具體實(shí)施方案如下；某簡(jiǎn)支梁主梁采用混凝±箱梁，跨中梁高2. Im，箱梁頂板厚 度0. 2m，腹板厚度0. 5m，底板厚度0. 25?0. 4m，采用C40混凝±。該橋建于2005年，系統(tǒng) 模擬過程中，分別應(yīng)用ANSYS系統(tǒng)和MIDAS系統(tǒng)，依據(jù)施工圖圖紙建立了實(shí)體有限元模型和 空間桿系模型，并依照通車檢測(cè)的結(jié)果對(duì)模型進(jìn)行了修正。
[0026] 管理群體于2011年對(duì)其進(jìn)行了全面的檢測(cè)，鑒于該橋已運(yùn)營(yíng)6年，結(jié)構(gòu)存在一定 的劣化，因此需要與設(shè)計(jì)群體進(jìn)行協(xié)同，對(duì)有限元模型進(jìn)行一定的修正，W便對(duì)橋梁現(xiàn)狀做 出科學(xué)評(píng)判。系統(tǒng)工作過程中，首先管理群體向系統(tǒng)提出協(xié)同工作請(qǐng)求，要求系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè) 資料修正有限元模型，并要求獲取特定工況下校驗(yàn)系數(shù)；然后系統(tǒng)響應(yīng)管理群體的請(qǐng)求，進(jìn) 行過程解析；最后系統(tǒng)將校驗(yàn)系數(shù)反饋給管理群體。
[0027] 系統(tǒng)首先調(diào)用模塊匹配算法，將安全受控流程劃分為H個(gè)進(jìn)程，分別為敏感性參 數(shù)選擇，動(dòng)測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)的對(duì)比，特定工況分析。在敏感性參數(shù)選擇進(jìn)程中，系統(tǒng)通過 敏感性參數(shù)選擇算法獲取敏感性參數(shù)，并將其輸入模型調(diào)整算法；型調(diào)整算法基于動(dòng)測(cè)數(shù) 據(jù)對(duì)敏感性參數(shù)進(jìn)行修正，輸出調(diào)整后的參數(shù)，并應(yīng)用該參數(shù)修改MIDAS模型，然后調(diào)用 MIDAS系統(tǒng)分析，輸出計(jì)算數(shù)據(jù)。動(dòng)測(cè)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)程將兩類數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，如果 精度滿足需求，則應(yīng)用調(diào)整后的參數(shù)修改ANSYS模型；特定工況分析進(jìn)程將管理群體提供 的工況信息添加到ANSYS模型，并啟動(dòng)ANSYS系統(tǒng)，將ANSYS分析的結(jié)果與管理群體提供的 檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，輸出校驗(yàn)系數(shù)。
[0028] 橋梁全過程安全受控的核也通過模型調(diào)整將橋梁現(xiàn)狀與有限元模型一一對(duì)應(yīng)，并 應(yīng)用過程解析構(gòu)建工作流，W支持群體間的協(xié)同工作。本例中應(yīng)用動(dòng)測(cè)信息調(diào)整有限元模 型，然后輸出特定工況下的校驗(yàn)系數(shù)。調(diào)整前后的部分頻率信息如表1所示：
[0029] 表1頻率調(diào)整前后信息對(duì)比
[0030]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，其特征在于，包括橋梁全壽命內(nèi)參與橋 梁安全受控的主要群體的群體層、由橋梁安全受控的實(shí)現(xiàn)模塊組成的業(yè)務(wù)層和橋梁安全受 控的實(shí)施結(jié)果的成果層這三個(gè)層次； 所述群體層包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體； 所述業(yè)務(wù)層由設(shè)計(jì)階段、施工階段和管理階段這三個(gè)階段組成； 所述設(shè)計(jì)階段、所述施工階段、所述管理階段的參與群體均包括所述設(shè)計(jì)群體、所述施 工群體、所述管理群體； 所述設(shè)計(jì)階段、所述施工階段、所述管理階段通過有限元系統(tǒng)，分析結(jié)構(gòu)和構(gòu)件在特定 工況下的內(nèi)力和變形，保證內(nèi)力和變形在材料所允許的范圍之內(nèi)，并不影響正常使用。
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通技術(shù)和安全技術(shù)領(lǐng)域。面向全過程的軌道交通橋梁安全評(píng)估方法，包括橋梁全壽命內(nèi)參與橋梁安全受控的主要群體的群體層、由橋梁安全受控的實(shí)現(xiàn)模塊組成的業(yè)務(wù)層和橋梁安全受控的實(shí)施結(jié)果的成果層這三個(gè)層次；群體層包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體；業(yè)務(wù)層由設(shè)計(jì)階段、施工階段和管理階段這三個(gè)階段組成；設(shè)計(jì)階段、施工階段、管理階段的參與群體均包括設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)單一群體負(fù)責(zé)單一階段的模式，設(shè)計(jì)群體、施工群體、管理群體這三大協(xié)同工作，共同參與設(shè)計(jì)、施工、管理這三大階段，從而更能體現(xiàn)橋梁安全受控的本質(zhì)，提高了對(duì)橋梁的安全的保障。
【IPC分類】E01D1-00
【公開號(hào)】CN104562911
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310481380
【發(fā)明人】吳光
【申請(qǐng)人】吳光
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月15日