[发明专利]一种在役拉、吊索结构系统的评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种在役拉、吊索结构系统的评估方法及系统，该方法包括：获取由第一子系统、第二子系统及第三子系统串联组成的在役拉、吊索结构系统的现场检测数据；第一子系统由外护套组件组成；第二子系统由外护套破损处的索体组成；第三子系统由下锚固区的钢丝或钢绞线组成；根据现场检测数据、第一子系统、第二子系统及第三子系统，确定外护套组件的使用寿命曲线、外护套破损处的索体的第一腐蚀曲线、下锚固区的钢丝或钢绞线的第二腐蚀曲线；根据上述曲线，综合确定在役拉、吊索结构系统的可靠度和风险度。本发明提供的方法或系统，考虑了实际拉索桥中各个拉、吊索结构组件，综合评估了拉、吊索的可靠度和风险度，提高评估精度。

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，特别涉及一种在役拉、吊索结构系统的评估方 法及系统。

背景技术

进入21世纪，随着经济、科技的迅猛发展，基础设施建设也突飞猛进， 斜拉桥已突破千米的跨度，如主跨1092m的上海沪通铁路大桥，钢管混凝土 拱桥也突破500m跨径，如南京大胜关大桥。一座座跨河、跨江、跨海的大桥 拔地而起，对于要跨越较大河、江以及海洋的桥梁，拉索桥往往是设计师们青 睐的桥型。如苏通长江大桥、东海大桥、港珠澳大桥、厦漳跨海大桥以及正在 修建的广东虎门二桥等。这些大桥不仅有效的克服了桥梁跨度大的问题，还具 有经济、美观的优点，而且推动了土木工程技术向更高、更强方向发展。然而，任何事情都具有正反两方面的真理，拉索桥也并不例外。大跨度桥梁在安全性、 耐久性等方面也存在突出问题。四川宜宾小南门桥、福建武夷山大桥等跨桥事 故的发生，总是伴随着经济的众多损失、人民的生命安全问题，社会的影响问 题等，给经济的发展带来了难以弥补的损失。这些拉索桥的都是因为拉吊索发 生断裂造成的。拉吊索的安全性、可靠性一直是土木工作者研究的热点，它直 接关系到整个拉索桥的安全性。拉吊索的安全性、可靠性已成为衡量整个拉索 桥性能的重要指标之一。在此背景下，如何提高拉吊索的安全性、可靠性以及 准确预测剩余寿命是保证整个拉索桥的安全以及人民生命财产安全是土木工程人必须考虑的问题。除了加强设计、施工、养护等管理措施外，及时掌握拉 吊索的动态寿命，准确预测其安全性、可靠性预计剩余寿命也是行之有效的方 法之一。

当前广泛应用的几种安全性、可靠性评估方法是正常使用极限状态下结构 可靠度评估法、承载能力极限状态下结构可靠度评估法以及施工期间结构可靠 度评估法。并对上述可靠度评估方法进行了比较和分析研究，研究表明，服役 条件下的拉吊索因受到多种不利因素的作用，拉吊索的材料会有不同程度的退 化，结构会有破损。但是这些研究都是把索体钢丝的安全性、可靠性作为整个 拉吊索安全性、可靠性，不能完全反应钢丝的锈蚀部位以及锈蚀的演化，总的 来说是个静态模型，即不考虑体系失效历程建立的结构安全性、可靠性理论模 型是不全面的。考虑材料的时效退化及损失能更准确的模拟服役下的拉吊索状 况，拉吊索的可靠性评估理论更具有现实意义。虽然点的可靠度研究方法已比 较深入，计算方法也有很多，且比较准确。随着科技的发展，以及结构的复杂 型增强以及可靠度理论的深入研究发现，结构点的可靠性并不能保证整个系统 一定可靠。对于一个系统而言，看重的是整个系统是否可靠，运行是否正常， 系统可靠度由组成系统内的所有组件的极限状态交混而成，单个的组件可靠度 对于整个系统来说已失去意义，是一种较为粗糙的评估方法。

发明内容

本发明的目的是提供了一种考虑实际工作中拉索桥的拉、吊索构造组成和 环境条件的在役拉、吊索结构系统的评估方法及系统，以提高在役拉、吊索结 构系统的评估精度。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种在役拉、吊索结构系统的评估方法，所述评估方法包括：

获取在役拉、吊索结构系统的现场检测数据；所述在役拉、吊索结构系统 为第一子系统、第二子系统以及第三子系统组成的串联系统；所述第一子系统 由外护套组件组成；所述第二子系统由外护套破损处的索体组成；所述第三子 系统由下锚固区的钢丝或钢绞线组成；