基于桥梁养护管理系统的辅助决策技术研究

随着科技水平的发展，在桥梁养护管理系统的基础上，开展信息化、智能化、标准化、规范化的桥梁科学养护辅助决策技术研究极为重要。基于江苏高速公路桥梁养护管理系统基础信息完备化、病害信息充分结构化为前提，通过大量的调研和论证，确定相关指标和方法，开展桥梁病害预警、重点关注桥梁、桥梁养护排序、集中处治决策优化、养护项目库建设等辅助决策功能的开发，以期为桥梁养护管理系统辅助决策的推广建设提供良好地借鉴。     

公路桥梁智能检测技术研究进展

为促进公路桥梁智能检测技术的发展，系统梳理了桥梁智能检测装备、智能检测方法、智能损伤识别算法、智能安全评价及养护决策的发展现状与趋势。综合分析表明：随着桥梁智能检测技术的发展，针对桥梁检测环境和构件特点，出现了包括无人机、移动机器人、环形爬升机器人、多功能检测机器人、爬索机器人、水下机器人、声呐探测装置等多种类型的智能检测装备。智能检测装备大多采用搭载的图像采集装置进行病害信息收集，其避障及抗环境干扰能力和图像采集精度是设备性能表征的关键；在智能检测方法领域，图像采集技术、激光点云扫描技术、全息摄影技术发展日趋成熟，探地雷达、干涉合成孔径雷达及声呐探测技术可作为桥梁基础及冲刷深度检测的有效手段；但以光纤传感、热成像技术、声发射技术、超声波检测、电磁传感为特征的桥梁检测新技术，其抗环境干扰的能力还有待提升，需要进一步的工程验证。随着桥梁智能装备能力的提升、智能检测技术的发展，不同类型海量数据的涌现，传统的从病害、构件、部件到结构的分层综合安全评价算法已不能适应，采用数字孪生技术进行结构状况的实时再现与评价，以多源数据融合技术进行区域级、路网级桥梁服役性能及抗灾韧性评价是桥梁智能检测与安全评估的主要发展方向。     

湖南省交通规划勘察设计院试验检测中心 桥梁工程检测研究窒

桥梁工程检测研究室依托湖南省交通规划勘察设计院试验检测中心,具备“公路工程综合甲级”以及“公路工程桥梁隧道工程专项”试验检测资质。主要从事桥梁荷载试验与病害诊断、桥梁施工监控、长大桥梁健康监测系统、桥梁养护管理系统四大领域的研究和应用。     

我国公路桥梁养护管理系统发展及展望

为促进我国公路桥梁管养智慧化转型,提高管养效率,综述了我国公路桥梁养护管理系统的研究历程与发展趋势。围绕桥梁养护管理系统发展的3个阶段：无纸信息化的桥梁数据库信息管理阶段,改善状态评估与决策方法的桥梁技术状态评估及维护决策阶段,融合可视化、巡检终端及健康监测系统等手段的桥梁高效化管理阶段,总结各阶段系统功能模块与特点、主要解决的问题及存在的弊端;结合当前桥梁智慧管养方面的研究热点,探讨与展望了以减少人为干预、实现经济高效养护为目标的公路桥梁智慧养护管理系统发展方向。结果表明：当代公路桥梁养护管理系统已基本满足桥梁管养部门的精细化管理需求,但仍存在智慧化程度不足、资源配置合理化欠缺等问题,而融合了智慧感知、智慧判别与决策、多源信息融合手段的桥梁智慧管养系统,将通过多种智能技术感知桥梁多源信息,采用大数据分析与挖掘方法评估桥梁状态,指导管理者实现经济高效的管养决策,达到公路桥梁智慧化养护目的。     

预应力混凝土梁式桥支座病害与防治

支座作为桥梁结构的重要构件,发挥着承重、抗震、抗击水平荷载、辅助梁体正常工作等的重要作用,其质量和性能直接影响桥梁的使用寿命.普通橡胶支座良好的耐久性、安装简易性、与稳定性能,以及"低廉"的价格,使之成为桥梁支座的首选构件.普通板式支座在预应力混凝土梁式桥(简支、连续、刚构)用得较多,支座病害也较多.由于人们对此病害的认识的深度不足,导致了很多梁式桥支座在投入运营前就处于带病状态,桥梁过早进入维修周期.现通过多年对梁式桥出现的支座病害情况的调研,总结分析了支座病害的成因、病害对桥梁整体寿命的影响;对工程常用的、数量较多的普通板式支座五种病害类型的危害特点进行论述;提出了有针对性防治措施;同时针对现浇梁式桥危害最大的支座剪裂病害提出两种解决方法,通过在兴延高速公路六环路立交的成功应用,为解决支座剪裂病害提供了借鉴.     

基于构件病害的城市桥梁预防性养护模型研究

在充分研究马尔可夫过程理论的基础上,通过研究桥梁构件病害状态等级发展规律,确立了马尔可夫链构件退化模型,并以此为核心构建了一种城市桥梁预防性养护模型。最后利用北方某城市桥梁2006年至2018年检测数据,计算出构件病害状态等级转移概率矩阵,依据城市桥梁预防性养护模型,对1座同类型桥梁运营8年和14年后的预防性等级进行了预测。     

大体积片石混凝土桥台典型病害分析与处治

结合黄山市汤屯高速公路上四座梁式桥的两次定期检查结果,对大体积片石混凝土桥台台身的大面积开裂典型病害进行了成因分析,并提出了针对性的处治措施,为同类桥梁的建设和养护工作提供了一定的参考。     

新型公路智能检测系统的设计与应用

文章综合分析了目前我国在公路检测和养护上存在的问题,并在此基础上,介绍了公路智能检测系统各功能模块的构成及工作原理,阐明了“由表及里、三维一体化”的养护检测理念:即以计算机图象模式识别技术、激光三维测量技术、探地雷达公路探测技术和相关计算方法为依据,运用系统工程的理论和方法,通过分析高速公路沥青路面破损与路基病害的相关性,实现对路面破损和路基病害的同步快速无损检测,促进公路病害的决策由定性化、半定量化向定量化的科学阶段发展。     

桥梁结构病害分析与诊断

通过对桥梁结构病害形成原因的分析和诊断,阐述了桥梁预防病害的方法,为今后新建桥梁和养护桥梁提供了理论上的参考。     

桥梁信息管理与健康监测系统设计与开发

为实现桥梁从施工期到运营期信息化、数字化和智慧化管理,通过桥梁信息管理与健康监测系统的设计与开发,即按照全面的桥梁基础资料管理、长期运营监测数据与定期检测成果相结合、定期检测成果与加固维修措施相结合的原则,实现了桥梁全寿命期的一体化信息管理系统的融合及应用。系统提供了监测管理模块的多源数据采集、测点管理、图形绘制、监测预警,检测管理模块的移动端病害录入、技术状况评估、历年病害统计对比,加固维修管理模块的对策措施和费用匡算等功能。依据桥梁长期监测数据、检测病害,可综合评判桥梁健康状况,为今后开展桥梁养护管理及加固维修提供依据,有效提升桥梁运维管理水平。     

渝黔高速公路桥梁养护与信息化管理探索

重庆渝黔高速公路有79座主线桥梁,运营超过10年,为有效提高该路桥梁养护信息化管理水平,基于桥梁养护管理现状及信息化发展背景,探索开发了一套桥梁养护管理系统。该系统包括桥梁基础信息管理、日常巡查检查、养护工程管理、数据可视化展示等内容,实现了桥梁信息标准化、数据电子化、检查规范化,并实现了桥梁检测、病害分析、养护维修闭环管理,对桥梁进行科学有效的管理,确保桥梁在设计年限内处于正常使用状态,满足其承载能力和通行能力要求,并尽可能延长使用寿命,对渝黔高速公路养护管理具有重要意义。     

钢管混凝土桥梁在中国的应用与发展

钢管混凝土由于其优良的力学性能、施工方便、美观等特点,应用在拱桥、斜拉桥、悬索桥和梁式桥等各种桥型,建成数量之大,在行业内外取得广泛关注。伴随着钢管混凝土桥梁的设计、施工、养护等问题的出现,国内外学者开展了多项系统研究,攻克和发展了钢管混凝土桥梁技术,钢管混凝土桥梁的计算理论、设计、施工与养护技术已经逐步完善。     

广东省普通干线公路网路况评价及养护需求分析

通过开展普通干线公路网的路面技术状况检测与评价,掌握路网存在主要路面病害类型及程度,分析路面病害的分布特征及变化规律,并应用广东省国省道路面养护决策评价系统进行养护需求分析,提出合理的年度路网级公路养护建议计划,为各级公路管理部门提供养护决策参考。     

钢筋混凝土简支板梁式桥病害调查分析与评价

对山东省某市境内的88座钢筋混凝土简支板梁式桥的585处病害进行了调查统计分析，提出了比较符合实际的病害界定与分类方法；提出了对钢筋混凝土简支板梁式桥在经常检查中利用基层养护人员来展开研究的方法和评定标准，并首次提出适用于经常检查的变权评定法。     

公路路面养护决策技术体系

公路路面养护决策是养护工程前期工作的关键环节。通过科学合理的养护决策,确定公路网在什么时间、针对哪些路段、开展什么养护措施,从而实现养护投资效益最大化。经过广泛调研及资料总结,分析了公路路面养护决策技术在我国的发展历程,总结了在推广应用过程中存在的问题及主要原因,并系统梳理了养护决策流程。分别针对路况检测技术及装备、路况评定及需求分析、病害诊断及方案设计、养护计划及资金分配、养护规划及效益分析、跟踪观测及效果评估、数据管理及辅助决策等关键环节中,目前采用的最先进技术及其发展情况进行系统阐述,从而构建了一套较为完整、规范的公路路面养护决策技术体系。同时,结合当前信息化、物联网等技术的发展,对公路养护决策技术的发展前景进行展望,提出了构建公路养护生态圈,数据驱动公路路面养护决策技术体系及公路智慧养护等未来发展预期。     

基于YOLOv5和DeepLabv3+的桥梁结构病害智能识别技术

传统以人工为主的桥梁表观病害识别方式存在着效率低下、风险高等问题，已不能满足当今桥梁检测任务的要求。针对上述问题，本研究结合目标检测与语义分割技术，提出了一套桥梁表观病害智能识别算法，完成了桥梁病害的智能识别与尺寸计算任务。研究中通过多种手段收集桥梁病害图像，构建桥梁表观病害目标检测数据集和语义分割数据集；训练了YOLOv5病害识别及定位网络和DeepLabv3+病害区域提取网络；对病害区域提取结果进行噪点去除、毛刺剔除、裂缝体分解等预处理后，采用邻域划分和正交骨架实现了病害长、宽尺寸的计算，并在桥梁实拍病害图像上进行了算法测试。本研究开发的病害识别技术实现了桥梁表观病害高效率、高精度的自动识别和尺寸计算，提升了桥梁检测的工作效率和安全性。     

基于智慧管理系统的城市桥梁集群病害及巡检行为分析

为优化桥梁集群巡检策略,提高巡检工作效率,基于电子化巡检系统数据分析了城市桥梁病害及巡检行为的规律。基于某大型城市桥梁集群中322座桥梁的病害总体特征及主要病害,构建并验证平均每米病害数量可作为病害评价指标,采用该评价指标分析了养护类别、桥梁规模、建成年代、主梁类型等分类要素下各类桥梁的病害表现;结合巡检病害与巡检行为的关联性,统计了巡检队伍的重点巡检范围,分析其潜在原因,并对当前巡检行为给出优化建议。结果表明：桥面系病害在巡检中占比较高;养护类别较低桥梁、城市中小桥、老旧桥、板梁桥的日常巡检病害较多;桥梁病害数与年巡检天数有较大的关联,巡检队伍通常根据桥梁养护类别来制定巡检频次,且在执行中更倾向于桥上巡检工作。建议巡检队伍提高对完好状态较差、建成年代较久、规模为中小桥的桥梁巡检频次,并加强桥下构件的巡检工作。     

基于病害检测的梁式桥上部结构震害预测方法研究

在梁式桥梁的运营过程中,上部结构各部件部分出现裂缝、主梁下挠、横隔板开裂等多种病害,这些病害可以使梁式桥上部结构各部件的承载力消退甚至失效,使它们达不到设计时的抗震要求,严重影响其抗震性能。本文在对梁式桥梁上部结构的构造特点及病害加以分析的基础上,研究了梁式桥上部结构病害对其抗震性能影响的评价,并用扣分的形式加以表现。     

新建公路桥梁病害分析研究

以某高速公路检测中发现的桥梁病害为例,对公路桥梁常见的病害类型及成因展开分析,并提出桥梁病害的防治措施,为公路桥梁病害的养护提供技术支持。     

桥梁无人机检测及加固技术研究

在公路工程中,桥梁是保证公路畅通的前提,桥梁质量对公路运营的安全性有着直接的影响,做好公路桥梁的检测与养护工作颇为重要。本文以实际工程为例,基于无人机平台检测技术对公路桥梁的病害特征进行了探讨,然后对公路桥梁养护以及维护加固技术进行了分析和探讨。