综合案例3—桥梁故障分析.docVIP

综合案例三 故障分析 、案例背景 桥梁是交通的咽喉，交通是社会经济的命脉，交通的不畅会制约社会经济的发展。所以桥梁在一个国家的交通运输和经济发展中占有重要位置，保证桥梁的功能性，尤其是安全性至关重要。随着科技的进步以及交通运输的需要，桥梁发展的新趋势是桥梁跨度不断增大、桥型不断丰富，因而许多大跨度桥梁应运而生，由于缺乏必要的监测和相应的养护，世界各地出现了大量桥梁损坏事故，给国民经济和生命财产造成了巨大损失如1967年12月横跨美国俄亥俄河上的银桥突然倒塌，造成46人死于非1月4日，我国重庆市县彩虹桥倒塌，造成16人死亡，24人重伤的恶性事故。桥梁损伤设计造成的先天性损伤施工造成的原生性损伤运营期间环境作用造成的后天性损伤。所有的这些损伤随着时间的推移不断发展。外观上的损伤多数并不影响桥梁的正常使用，也比较容易解决；结构上的损伤则会影响桥梁使用甚至导致交通事故，而这类损伤在判断和处理上也更为吃力一些，我们把这种损伤称为桥梁故障。我们知道，一旦等到桥梁，才对桥梁进行维修及加固处理显然会严重影响正常道路通行，带来巨大损失，更为严重的是若处理不及时或正确，引起重大交通事故，造成严重社会影响。因此，为防范于未然，在桥梁尚未出现明显故障的前期，通过桥梁监控数据对其进行故障诊断和预测就显得极其有现实意义。本案例选取市大桥作为分析对象一座悬索桥 3年，总投资达16亿人民币在国内桥梁史上创造了个第一。大桥工程由主桥、西引道和东引道三大部分组成，全长7.3公里。主桥为三跨连续加劲刚箱梁悬索桥，其中正桥长1420米，西引道路线长1990米，东引道路线长3860米，主桥长1022米，主跨600米，对称边跨211米，主塔高163.48米，双向6车道，并预留两条轻轨交通，设计行车速度80公里/小时，通行能力65000辆/日。大桥的结果一般部分地反映结构的当前状态但是却难以对、大桥故障诊断预测 1.局部数据分析 所谓局部故障诊断是选取桥梁检测的某部位数据对该部位状况进行分析，预测该部位的未来数据，为该部位的日常养护提供依据，并可依据预测数据对其是否产生故障进行判断。 （1）数据获取 塔柱水平位移变形观测受荷载影响较大，因此均在夜间封桥中断交通期间进行。共有4个观测点，分别是东上（东塔上游）、东下（东塔下游）、西上（西塔上游）、西下（西塔下游），原始观测数据计算各观测点的坐标，X、Y分别代表该观测点横、纵坐标值，T表示观测点的温度。最终数据如表时间 序号 东上 东下 X Y T X Y T 2000.12 1 5232.1673 -18.9903 11.40 5232.1863 18.9413 11.40 2001.12 2 5232.1757 -18.9928 9.00 5232.1955 18.9505 7.90 2002.09 3 5232.2361 -18.9934 30.40 5232.2556 18.9632 31.40 2003.01 4 5232.1921 -18.9927 10.20 5232.2099 18.9584 10.20 2003.08 5 5232.2377 -18.9966 31.00 5232.2507 18.9595 31.00 2004.02 6 5232.1884 -18.9900 10.20 5232.2067 18.9498 10.20 2004.08 7 5232.2216 -18.9932 25.80 5232.2379 18.9608 25.80 时间 序号 西上 西下 X Y T X Y T 2000.12 1 5837.9981 -18.8682 11.70 5838.0280 19.0314 11.70 2001.12 2 5837.9973 -18.9392 8.60 5838.0215 18.9626 8.60 2002.09 3 5837.9455 -18.9359 28.60 5837.9703 18.9774 30.10 2003.01 4 5837.9867 -18.9290 10.60 5838.0130 18.9623 10.80 2003.08 5 5837.9289 -18.9545 31.80 5837.9545 18.9643 31.80 2004.02 6 5837.9798 -18.9313 10.00 5838.0019 18.9740 10.00 2004.08 7 5837.9502 -18.9406 25.60 5837.9772 18.9688 25.60 （2）数据处理 因为桥梁数据既多又杂，而且不同部位的检测数据单位和标准均有不同，若简单的将不同部位数据合并一起进行分析，不仅数据分析难以下手，而