总第316期交通科技SerialNo.3162023第1期TransportationScience&TechnologyNo.1Feb.2023DOI10.3963/j.issn.1671-7570.2023.01.011收稿日期:2022-06-07通信作者:蓝先林(1993-),男,工程师,硕士。基于监测数据的钢管混凝土拱桥健康安全评估蓝先林王德铭马生涛陈子彦朱承前(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵阳550081)摘要为评价钢管混凝土(CFST)拱桥营运阶段的健康状况,利用BIM和midasCivil平台分别建立某CFST拱桥健康监测系统和有限元模型,结合实测数据对CFST拱桥有限元模型进行修正,在修正后的有限元模型基础上,从受力变形的角度对CFST拱桥安全状况进行评估。研究表明,在1/4截面和3/4截面的主梁挠度实测值平均分别为25.10mm和22.87mm;结合修正后的基准有限元模型进行CFST拱桥的结构安全状态评估,结果表明,CFST拱桥结构处于安全状态。关键词CFST拱桥BIM模型健康监测系统基准有限元模型安全评估中图分类号U447随着“互联网+”和BIM技术的发展,传统土建行业也有了创新发展方向,基于BIM技术的桥梁健康监测与结构安全评估成为国内外研究热点。而钢管混凝土(CFST)拱桥由于造型奇特,形式多样,因此对CFST拱桥进行健康监测及安全评估十分有必要。刘建斌[1]、张俊[2]、沈艳琳等[3]采用新技术,如光纤传感等探究新型传感器技术在桥梁健康监测中的应用,并取得了较为理想的研究成果。杨勇等[4-5]探究了飞鸟式CFST拱桥的健康监测系统,李晰等[6]采用FDD法研究了环境激励下CFST拱桥的模型识别及修正问题,滕宇[7]则从CFST拱桥的检测和养护方面给出了一定的建议,缪长青等[8]采用多尺度有限元法探究了异形CFST拱桥的健康监测问题,谢开仲[9]、丁睿等[10-11]研究了CFST拱桥中用于健康监测的传感器布置方式。以上研究均未从实际监测数据出发,对拱桥的结构安全进行评估。基于上述研究,以实际的健康监测数据为依托,探究CFST拱桥的健康监测及结构安全评估问题。1工程概述及有限元模型1.1工程概述以贵州境内某中承式钢管混凝土拱桥为研究背景,其跨径布置为12m+175m+12m。主拱拱肋采用中承式钢管混凝土平行拱,拱轴线为悬链线,拱轴系数m=2.2,拱肋轴线理论矢高40m,矢跨比为1/4.375,拱肋横向中心距为29.5m。每个拱肋由1个直径为1000mm的上弦钢管和2个直径为700mm的下弦钢管组成,拱肋的上、下弦管内灌注C50自密实混凝土。拱肋间沿纵向设置7组一字横撑和2组K字横撑。主拱吊杆设置11对,端吊杆和其他吊杆分别采用187,139根直径为1×7mm的预应力光面镀锌高强度低松弛钢丝组成。...
