[发明专利]维修状态下桥梁技术状态劣化评估方法

权利要求书

1.一种维修状态下桥梁技术状态的劣化评估方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一：采集桥梁技术状态数据，确定桥梁营运K年后的技术状态；步骤二：利用步骤一采集的数据建立劣化状态模型；步骤三：确定自然状态下桥梁技术状态劣化模型，以该模型建立桥梁维修改造的劣化模型；步骤四：为了提高检测精度，引入参数建立桥梁维修改造后的状态劣化模型；步骤五：利用步骤四建立的状态劣化模型对维修后的桥梁技术劣化情况进行模拟，得出桥梁技术状态衰减率、桥梁初始劣化时间、技术状态劣化曲线，在桥梁相应的寿命区间及时间节点对其进行养护、维修及加固；步骤二所述建立劣化状态模型的方法为：

首先建立指数形式变化的非线性函数表达式

α＝max{D(2)-D(1),D(3)-D(2),...,D(n-1)-D(n)}

D_c为桥梁建成时的技术状态评分；N_c表示桥梁技术状态无劣化的时间长度，以年为单位；N_d表示同类型桥梁统计使用寿命；n表示桥梁营运使用时间，参数λ为劣化模型中的待定系数，α为桥梁技术状态劣化平均劣化率，N表示桥梁最长使用时间年，D_N表示桥梁使用N年时的技术状态，A与桥梁技术状态劣化平均劣化率α有关，A与α取值关系见表1，根据表1进行插值计算，

表1 桥梁统计使用寿命N_d、幂次A与桥梁技术状态劣化平均劣化率α关系表

其次设某桥梁建成时桥梁技术状态为D_c，该桥梁营运使用年k后桥梁技术状态变为D(k)，建立数学模型,其中，第k年进行第1次维修、加固，当年完成维修，完成后桥梁技术状态为D₁(k)，次年完成维修，维修后桥梁技术状态为D₁(k+1)；同理，桥梁营运使用m年时进行了第i次维修或加固，当年完成维修，完成后桥梁技术状态为D_i(m)，次年完成维修，维修后桥梁技术状态为D_i(m+1)，

根据以下两个原则判定桥梁技术状态：A、一般情况下，维修、加固后的桥梁技术状态不应好于或优于建成之初的桥梁技术状态；B、在正常投入资金、常规维修或加固技术手段情况下，维修、加固后的桥梁技术状态不应优于上次维修、加固完成后的桥梁技术状态，则有：

其中k、l、m均为大于1的自然整数，且满足klm，

最后桥梁历次维修改造后的桥梁技术状态D_i(m)或D_i(m+1)，应经过详细的桥梁调查、检测后评定确定，不考虑维修改造的具体时间效应，以年为单位，考虑改造前后技术状态的变化量，第i次维修改造对桥梁技术状态的提升采用式(4)或式(5)表示：

ΔD_i＝D_i(m+1)-D(m) (4)

ΔD_i＝D_i(m)-D(m) (5)。

2.根据权利要求1所述的一种维修状态下桥梁技术状态的劣化评估方法，其特征在于，步骤三所述的确定自然状态下桥梁技术状态劣化模型，以该模型建立桥梁维修改造的劣化模型的方法为：

式(6)中，λ₁表示第一次维修后劣化模型中的待定系数，λ₂表示第二次维修后劣化模型中的待定系数，λ_i表示第i次维修后劣化模型中的待定系数，A_i表示桥梁第i次维修后劣化模型中幂次，A_i与桥梁技术状态劣化平均劣化率α有关，其取值见表1或其插值确定。

3.根据权利要求1所述的一种维修状态下桥梁技术状态的劣化评估方法，其特征在于，步骤四所述引入参数建立桥梁维修改造后的状态劣化模型为：

首先调整参数λ_n及A_n实现所需要的桥梁技术状态劣化平均劣化率α及技术状态初始劣化时间N′_c；

其次引入参数β_i，把变化为

式(7)中，λ_i表示第i次维修后劣化模型中的待定系数，λ_n表示桥梁最近一次维修后使用n年时的劣化模型中的待定系数，A_n表示桥梁第n次维修后劣化模型中幂次，A_n与桥梁技术状态劣化平均劣化率α有关，其取值见表1或其插值确定；

最后变换当年完成桥梁维修改造的桥梁技术状态劣化模型，建立桥梁维修改造后技术状态劣化模型：

式(8)中，D_c为桥梁建成时的技术状态评分；N_c表示桥梁技术状态无劣化的时间长度，以年为单位；N_d表示同类型桥梁统计使用寿命；n表示桥梁营运使用时间，A_i表示桥梁第i次维修后劣化模型中幂次，A_i与桥梁技术状态劣化平均劣化率α有关，其取值见表1或其插值确定。