【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及橋梁工程檢測評估，具體為中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法和系統。
技術介紹
1、橋梁是交通網絡的關鍵組成部分，橋梁的風險不僅存在于施工階段，也貫穿于整個運營周期，因此準確識別、科學估計及全面評價橋梁安全風險是確保橋梁工程安全施工的重要環節。橋梁水毀是影響橋梁安全運營的關鍵因素之一，現有研究顯示橋梁在洪水災害下的廣義可靠度分析、橋梁基礎水毀機理，及其加固防護策略和針對性防治措施是橋梁水毀風險評估的核心內容，一旦橋梁結構穩定性受到破壞會帶來不可估量的損失。因此，如何高效、精準地開展橋梁安全風險評價，特別是針對中小跨徑橋梁，構建智能化的評價模型與系統，實現在役橋梁風險等級的精準識別與評估，為管理人員提供科學、可靠的技術支持，是當前
的重要趨勢和迫切需求。
2、盡管現有公路工程水文勘測設計和計算規范提供了部分依據和計算方法，但在橋梁水毀風險評估方面依舊缺乏一套完整、系統的評估體系和方法。因此，需要進一步研究橋梁水毀風險評估方法和相關技術，進一步構建全面、科學的評估體系，提升橋梁工程的安全性和暢通性，克服傳統方法的主觀影響程度。
技術實現思路
1、針對現有方法的缺陷以及實際應用的不足，針對當前中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評估方法的局限性以及在實際應用中的不足，本專利技術提出了評估體系來規范中小跨徑橋梁在汛前的水毀隱患排查及風險評估工作，從而保障了評估結果的客觀性和準確性，可以有效減少人為主觀因素的影響程度。第一方面，本專利技術提供了中小跨徑橋梁
2、可選地，所述獲取橋梁淹沒事件信息，基于所述橋梁淹沒事件信息確定橋面高程的洪水流量包括：獲取橋梁淹沒事件信息，所述橋梁淹沒事件信息包括橋位河段河道邊界改變信息、橋孔過流斷面壓縮情況信息和彎道超高排查信息；基于所述橋位河段河道邊界改變信息、所述橋孔過流斷面壓縮情況信息和所述彎道超高排查信息得到橋面高程的洪水流量；
3、所述洪水流量，滿足如下關系；
4、
5、其中，表示典型洪水流量，表示曼寧糙率系數，表示河道平均寬度，表示斷面平均水深，表示河段的河床比降。
6、本專利技術通過計算公式分析洪水流量和頻率，有利于提前預警潛在的洪水風險，對于制定防災減災措施、保障橋梁安全運營具有重要意義。
7、可選地，所述根據所述洪水流量和所述橋梁淹沒事件信息得到橋梁淹沒的風險評分結果和風險等級情況包括：基于所述橋梁淹沒事件信息設置橋梁淹沒的風險評定標度，結合所述風險評定標度和所述洪水流量得到橋梁淹沒的風險評分結果；根據橋梁淹沒的風險評分結果確定橋梁淹沒的風險等級情況；
8、所述橋梁淹沒的風險評分結果，滿足如下關系；
9、
10、其中，表示橋梁淹沒的風險評分結果，表示典型洪水頻率，表示橋梁淹沒的風險評定標度。本專利技術將橋梁淹沒風險量化為具體的評分結果，使得風險評估結果更加直觀、易于理解，有助于及時采取預防措施和應對方案。
11、可選地，所述采集橋梁結構失穩信息，基于所述橋梁結構失穩信息建立橋梁結構參數分析模型并獲得參數分析結果包括：基于所述橋梁結構失穩信息構建橋梁結構參數分析模型，所述橋梁結構參數分析模型包括水流平均流速計算函數、流水壓力計算函數、浮力計算函數、上托力計算函數和漂浮物撞擊力計算函數；
12、所述水流平均流速計算函數，滿足如下關系：
13、
14、其中，表示梁體迎水面的水流平均流速，表示流速橫向部分系數，表示第一垂向分布系數，表示渠道斷面水深，表示梁體截面高度，表示第二垂向分布系數，表示第三垂向分布系數，表示斷面任意測線平均流速，表示斷面中垂線平均流速；
15、所述流水壓力計算函數，滿足如下關系：
16、
17、其中，表流水壓力，表示橋梁阻水系數，表示橋梁在垂直于水流方向的投影面積，表示水流密度，表示梁體迎水面的水流平均流速；
18、所述浮力計算函數，滿足如下關系：
19、
20、其中，表示浮力，表示水流密度，表示重力加速度，表示橋梁排開水的體積；
21、所述上托力計算函數，滿足如下關系：
22、
23、其中，表示上托力，表示橋梁底面寬度，表示垂直于洪水作用方向的梁長，表示水流密度，表示重力加速度，表示橋前壅水高度；
24、所述漂浮物撞擊力計算函數，滿足如下關系：
25、
26、其中，表示漂浮物撞擊力，表示漂浮物重力，表示水流速度，表示重力加速度，表示撞擊時間。
27、本專利技術基于水流平均流速、流水壓力、浮力、上托力和漂浮物撞擊力等多個參數建立了橋梁結構參數分析模型，進而能夠全面、精細化地評估橋梁在洪水條件下的結構穩定性，有助于識別潛在的結構失穩風險。
28、可選地，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果和風險等級情況包括：基于所述參數分析結果分析作用在支座上的水平力和摩阻力；
29、所述水平力，滿足如下關系：
30、
31、其中，表示將作用在支座上的水平力，表示流水壓力，表示漂浮物撞擊力；
32、所述摩阻力，滿足如下關系：
33、
34、其中，表示作用在支座上的摩阻力，表示摩擦系數，表示垂直于支座的力的個數，表示總荷載效應下支座豎向反力。
35、本專利技術能夠更精確地評估橋梁上部結構在洪水條件下的偏移和傾覆風險，有助于及時結構失穩問題，為橋梁的安全運營提供技術保障。
36、可選地，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果和風險等級情況包括：根據所述水平力、所述摩阻和所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果；依據橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果確定橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險等級情況；
37、所述橋本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述獲取橋梁淹沒事件信息，基于所述橋梁淹沒事件信息確定橋面高程的洪水流量包括：
3.根據權利要求2所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述根據所述洪水流量和所述橋梁淹沒事件信息得到橋梁淹沒的風險評分結果和風險等級情況包括：
4.根據權利要求1所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述采集橋梁結構失穩信息，基于所述橋梁結構失穩信息建立橋梁結構參數分析模型并獲得參數分析結果包括：
5.根據權利要求4所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果和風險等級情況包括：
6.根據權利要求5所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果和風險等級情況
7.引用權利要求1所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述獲取橋梁墩臺倒塌信息集合，依據所述橋梁墩臺倒塌信息集合得到橋梁墩臺倒塌和橋頭淘刷事件的風險評分結果和風險等級情況包括：
8.根據權利要求7所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述獲取橋梁墩臺倒塌信息集合，依據所述橋梁墩臺倒塌信息集合得到橋梁墩臺倒塌和橋頭淘刷事件的風險評分結果和風險等級情況包括：
9.根據權利要求8所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述橋頭淘刷事件的風險評分結果，滿足如下關系：
10.中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價系統，其特征在于，系統包括處理器、輸入設備、輸出設備和存儲器，所述處理器、輸入設備、輸出設備和存儲器相互連接，其中，所述存儲器用于存儲計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，所述處理器被配置用于調用所述程序指令，執行如權利要求1-9任一項所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法。
...【技術特征摘要】
1.中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述獲取橋梁淹沒事件信息，基于所述橋梁淹沒事件信息確定橋面高程的洪水流量包括：
3.根據權利要求2所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述根據所述洪水流量和所述橋梁淹沒事件信息得到橋梁淹沒的風險評分結果和風險等級情況包括：
4.根據權利要求1所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述采集橋梁結構失穩信息，基于所述橋梁結構失穩信息建立橋梁結構參數分析模型并獲得參數分析結果包括：
5.根據權利要求4所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結構傾覆的風險評分結果和風險等級情況包括：
6.根據權利要求5所述的中小跨徑橋梁汛前隱患排查與水毀風險評價方法，其特征在于，所述依據所述參數分析結果獲得橋梁上部結構偏移和橋梁上部結...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李鵬飛，毛燕，李萬恒，韓旭，魏思聰，劉堯，徐同舟，
申請(專利權)人：交通運輸部公路科學研究所，
類型：發明
國別省市：
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