城市桥梁检测与状态评估.ppt

桥梁检测与评估 张启伟 同济大学土木工程学院桥梁工程系 2011. 11 内 容 桥梁管理系统 城市桥梁检测规程 美国大桥坍塌背后 桥梁病害检测技术及发展 同济大学桥梁工程系 一 桥梁管理系统 缺损桥梁比例 法国 39% 德国 37% 挪威 26% 维护费用占建设费用比例 欧洲（BRIME项目统计）：0.5%-1% 美国纽约交通局所辖桥梁：8.5% 中国 据交通部的统计，桥梁危桥数及退化率呈增长趋势。 类型 州际公路系统 非州际公路系统 总量 占总量比 结构缺陷 6,176 66,098 72,274 12% 功能过时 17,150 64,119 81,269 13.6% 完全不适用 23,326 130,217 153,543 25.6% 2009年6月29日凌晨，黑龙江省铁力市一公路桥倒塌。 事故原因分析为桥龄较长，受连日降雨和(超载)重车作用导致坍塌。(事故调查认定头车不超载,冲刷导致基础承载力下降\不足是直接原因) 2007年11月19日，总重超过250吨的货车压垮G311线平顶山市鲁山县境内的澎河桥 2009年4月13日，总重260吨货车压塌漯河澧河大桥。该车的主车载重96吨，挂车长13.6米，宽2.9米，高2.2米，载重量约为150吨，总的载重近260吨 2009年8月8日，广东阳山县境内的青莲公路桥路面被超载运煤车压塌。 2011年7月15日凌晨，杭州钱江三桥南引桥发生部分桥面坍塌，造成一辆重型半挂车坠落，一人受伤。 垮塌前主要的钢筋锈蚀 12 建立一个系统化、智能化的桥梁管理系统，则可以辅助桥梁管理部门对现有桥梁进行有效的管理，包括有计划的监测和检查，桥梁技术状况的评估，结构退化的合理预测以及制订合理的、优化的养护维修计划等。这样就可以减少不必要的、偶然性的损失和桥梁生命期内的投资费用。 同时，桥梁管理系统的建立、实施与维护可以有效地促进桥梁管理活动的制度化、规范化和科学化，摆脱桥梁维护“坏了再修”的做法，并可以为桥梁设计和施工提供有益的信息，促进桥梁建设的进一步发展。 13 桥梁管理系统的概念 桥梁管理系统（Bridge Management System，BMS）是以系统论思想为指导，综合运用运筹学、系统分析、经济学、工程技术以及计算机技术，协调各项桥梁管理活动，为桥梁管理部门提供科学决策依据的计算机系统。 联合国经济合作与发展组织（OECD）在关于桥梁管理的报告中把桥梁管理系统定义为：“协助公路桥梁管理部门制订适合于本部门政策、长期规划和可用资金的最优维护策略的工具”。 14 桥梁管理系统的概念 具体来讲，桥梁管理系统是关于桥梁基本数据、桥梁检测、状态评估、结构退化预测、维护对策和计划以及经济分析的计算机信息系统，其要素见图-2。 桥梁数据库中存储主要来自桥梁检测的桥梁信息，管理系统然后对其进行详细的分析，得出桥梁的当前状况，并对结构的将来状况、维修对策及相关费用进行预测分析，从而制订出当前及将来一定时期内桥梁维护计划。 桥梁管理系统（BMS） 15 桥梁管理系统的概念 桥梁管理系统一般包括以下功能模块： a、桥梁档案库 桥梁档案库是管理系统的最基本组成，也是BMS的核心模块。 主要储存管理系统内各桥梁的基本信息：桥梁属性、结构信息、检测信息、维修历史、交通信息、评估标准、维修对策及费率等。 16 桥梁管理系统的概念 b、桥梁状态评估 桥梁状态评估根据桥梁检测数据选择一定的评估指标来综合评定桥梁的状态等级，其结果是维护决策、费用分析和优化模型的依据，其主要目的是发现桥梁早期的退化过程，并调查退化起因，以便在合适时机采取合适的维修对策。 17 桥梁管理系统的概念 c、承载力评估 桥梁管理系统中，一般是对总体缺损状况较差的桥梁或要改变运营等级的桥梁进行实际承载力的评估。评估结果是安排维护行为、决定超重车辆通行与否的重要依据。 18 桥梁管理系统的概念 d、桥梁维护对策分析 桥梁维护对策分析是指根据桥梁检测和状态评估分析的结果选择一定的维护对策，包括养护、维修、加固、重建等。 19 桥梁管理系统的概念 e、退化预测 预测处于某种状态下的桥梁将来的退化情况，其描述可以是确定性的或是概率性的。通过掌握桥梁工作状态的变化趋势，提醒桥梁管理者及时制订养护维修计划，降低维护成本和出现重大事故的概率。 20 桥梁管理系统的概念 f、桥梁维护的优化 由于桥梁的退化，桥梁数目的增加和可用维护资金的不足，确保桥梁一直处于可接受的服务水平相当困难。为此，桥梁管理系统采取各种优化方法，尽量在可用资金发挥最