秦勁東，方圣恩,1b，張瑋，黃學(xué)漾，郭新宇

(1.福州大學(xué) a.土木工程學(xué)院；b.土木工程防震減災(zāi)信息化國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，福州 350108；2.福建省建筑科學(xué)研究院有限公司，福州 350108)

大跨度橋梁通常承受荷載大、服役年限長(zhǎng)、重要性程度高，對(duì)安全性和耐久性都有很高的要求。橋梁在運(yùn)營(yíng)階段可能會(huì)受到環(huán)境、交通和人為等因素的影響而產(chǎn)生損傷，造成其破壞甚至坍塌，引發(fā)災(zāi)難性事故[1]。近年來(lái)，中國(guó)多地發(fā)生橋梁事故，造成了巨大的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，通過(guò)技術(shù)手段對(duì)橋梁的工作狀態(tài)和健康狀況做出診斷、識(shí)別和預(yù)測(cè)，并對(duì)其安全性和耐久性進(jìn)行評(píng)估，具有十分重要的意義。早期的橋梁評(píng)估主要是基于人工檢測(cè)方法，其檢測(cè)結(jié)果受人為因素影響較大，且不適用于復(fù)雜大跨橋梁結(jié)構(gòu)。所以，為更好地了解橋梁運(yùn)營(yíng)狀況，可通過(guò)安裝健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以實(shí)時(shí)獲取環(huán)境信息和結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息，并對(duì)橋梁健康狀態(tài)做出評(píng)估[2-4]。

很多學(xué)者在橋梁評(píng)估方面開(kāi)展了大量研究工作，主要用到可靠度理論[5-6]、層次分析法[7-9]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[10]、模糊理論[11-12]和有限元分析[13]等方法。但上述方法通常操作復(fù)雜、主觀性強(qiáng)，且不能充分利用橋梁監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此，需要挖掘監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的潛力，實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估。有學(xué)者提出將五度指標(biāo)[14]用于評(píng)估橋梁狀態(tài)，該指標(biāo)借鑒證券技術(shù)分析方法中的K線技術(shù)指標(biāo)，從安全度、承載度、異常度、振蕩度和動(dòng)向度5個(gè)方面對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對(duì)橋梁的狀態(tài)變化趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)[14]。

筆者針對(duì)某斜拉橋14 d的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，首先利用五度指標(biāo)[14]對(duì)斜拉橋的主梁、橋塔和斜拉索進(jìn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)；然后提出一種綜合評(píng)估指標(biāo)，判斷上部結(jié)構(gòu)狀態(tài)；最后針對(duì)目前橋梁評(píng)估方法中計(jì)算復(fù)雜等問(wèn)題，提出一組新的指標(biāo)：3A指標(biāo)，包括Amplitude offset(幅值偏移量)、Abnormal degree(異常度)和Average value fluctuation(均值波動(dòng))，用于橋梁上部結(jié)構(gòu)的分部評(píng)價(jià)和綜合性評(píng)估，并將兩種指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證所提出指標(biāo)的合理性。

1 工程概況

某斜拉橋全長(zhǎng)453.0 m，跨徑布置為50 m+60 m+ 110 m+110 m+60 m+50 m。橋面總寬29.5 m=2.5 m(人行道)+9.75 m(行車道)+5.0 m(分隔帶)+9.75 m(行車道)+2.5 m(人行道)。主橋采用鋼拱塔斜拉橋結(jié)構(gòu)形式，主梁為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁，主塔采用等腰梯形閉合截面鋼箱拱結(jié)構(gòu)。

因該橋結(jié)構(gòu)形式特殊，為保障安全性，運(yùn)營(yíng)多年后安裝了健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。根據(jù)大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇受力較不利截面和變形較大截面作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，包括主梁的跨中、1/4和3/4截面的振動(dòng)加速度。其中，主梁振動(dòng)采用加速度傳感器測(cè)量，布置于每跨跨中截面以及3#跨和4#跨的1/4、3/4截面，即B、D、F、G、H、K、L、M、O、Q截面(圖1)，共計(jì)10個(gè)加速度傳感器。鋼拱塔振動(dòng)采用加速度傳感器測(cè)量，布置于拱塔U、V、W截面，每個(gè)截面外側(cè)各布置1個(gè)加速度傳感器，如圖2所示。斜拉索索力采用頻率法測(cè)量，索力傳感器附著于斜拉索表面，選取各索面最長(zhǎng)、最短和中間長(zhǎng)度的斜拉索作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，4索面共計(jì)12根，測(cè)點(diǎn)布置如圖3所示。

圖1 主梁監(jiān)測(cè)截面(單位：m)

圖2 橋塔監(jiān)測(cè)位置(單位：m)

圖3 索力傳感器布置

2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)值

采用14 d的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)進(jìn)行分析。采集主梁、橋塔和斜拉索的加速度實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行濾波降噪等預(yù)處理，其中，主梁和橋塔采用加速度時(shí)程數(shù)據(jù)，而索力數(shù)據(jù)經(jīng)模態(tài)參數(shù)識(shí)別后提取基頻和倍頻，參考《基于環(huán)境振動(dòng)激勵(lì)的橋梁拉索索力測(cè)試方法》(DB31/T 973—2016)[15]，由式(1)計(jì)算索力值。最后，對(duì)主梁、橋塔和斜拉索的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)運(yùn)算，得到表1～表3。

表1 橋塔頂端振動(dòng)加速度

表2 4#跨跨中振動(dòng)加速度

表3 上游側(cè)5#斜拉索索力數(shù)據(jù)

(1)

式中：T為索力，N；m為單位長(zhǎng)度拉索質(zhì)量；L為拉索的計(jì)算長(zhǎng)度，m；fn為第n階振動(dòng)頻率；n為拉索自振頻率的階數(shù)；E為拉索鋼絲彈性模量；I為拉索截面抗彎慣矩，m4。

3 基于五度指標(biāo)的斜拉橋上部結(jié)構(gòu)狀況評(píng)估

參考《公路橋梁技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG/T H21—2011)[16]，結(jié)合五度指標(biāo)[14]分析斜拉橋的監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)上部結(jié)構(gòu)中的主梁、橋塔和斜拉索進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。

3.1 安全度

利用實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)參數(shù)的最大值和最小值與設(shè)計(jì)計(jì)算值進(jìn)行比較，用于判別當(dāng)前監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用程度。規(guī)定安全度指標(biāo)不應(yīng)大于100%。

(2)

式中：V為監(jiān)測(cè)參數(shù)實(shí)測(cè)值；h為監(jiān)測(cè)參數(shù)設(shè)計(jì)允許的最大值；sfd為設(shè)計(jì)能力使用程度。

3.2 承載度

將本周期內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)HLA線圖(包含監(jiān)測(cè)參數(shù)最大值(High)、最小值(Low)和平均值(Avg))的極值幅度與過(guò)去若干周期的HLA線圖的極值幅度進(jìn)行比較，判別當(dāng)前周期內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)的極值變化程度，以此反映當(dāng)前結(jié)構(gòu)承載水平的增加或減少。默認(rèn)的承載度預(yù)警閾值為連續(xù)幾個(gè)周期內(nèi)≥100。

(3)

式中：h為某周期內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)HLA線圖的最大值；hv(h,n)為最近n周期內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)HLA線圖的最大值；lv(h,n)為最近n周期內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)HLA線圖的最大值的最小值。

3.3 異常度

將本日內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)的平均值與最近n天的移動(dòng)平均值比較，判別當(dāng)前監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)的波動(dòng)偏離程度。規(guī)定異常度指標(biāo)不超過(guò)0.15。

(4)

式中：avg為某天監(jiān)測(cè)參數(shù)的平均值；ma(avg,n)為最近n天各天監(jiān)測(cè)參數(shù)平均值的移動(dòng)平均值；ma(h,n)為最近n天各天監(jiān)測(cè)參數(shù)線最大值的移動(dòng)平均值；ma(l,n)為最近n天各天監(jiān)測(cè)參數(shù)線最小值的移動(dòng)平均值；

3.4 振蕩度

計(jì)算出每個(gè)周期極值振蕩上下值，然后計(jì)算出不同周期的累積振蕩，再經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)加權(quán)平滑處理得到振蕩度指標(biāo)。通常情況下，振蕩度指標(biāo)在20～80之間，代表監(jiān)測(cè)對(duì)象平穩(wěn)；大于80或小于20，需設(shè)置預(yù)警信號(hào)。

(5)

式中：i為計(jì)算某周期測(cè)值數(shù)據(jù)振蕩上下值時(shí)該周期的編號(hào)；thi為某周期測(cè)值相對(duì)于前一周期測(cè)值的向上值；tli為某周期測(cè)值相對(duì)于前一周期測(cè)值的向下值。

(6)

式中：i為計(jì)算第i個(gè)周期的累積振蕩時(shí)當(dāng)天的編號(hào)；k為循環(huán)變量；ACC1為最近n1周期內(nèi)測(cè)值的累積振蕩；ACC2為最近n2周期內(nèi)測(cè)值的累積振蕩；ACC3為最近n3周期內(nèi)測(cè)值的累積振蕩。

(7)

3.5 動(dòng)向度

根據(jù)多個(gè)周期中的均值進(jìn)行比較，尋求在此期間內(nèi)監(jiān)測(cè)參數(shù)的上升動(dòng)向與下降動(dòng)向，以透視出該測(cè)量值的變化方向、強(qiáng)弱和趨勢(shì)。長(zhǎng)期來(lái)看，動(dòng)向度指標(biāo)應(yīng)在25～75之間，大于75或小于25時(shí)可以設(shè)置預(yù)警。

(8)

式中：j為分析特定周期(第n周期)之前n1個(gè)周期到該周期內(nèi)從前往后各周期的編號(hào)。

當(dāng)avgj>avgj-1時(shí)，adej=0；當(dāng)avgj

(9)

式中：l為循環(huán)變量；sainn為第n周期之前n1個(gè)周期到該周期內(nèi)的累積升幅；saden為第n周期之前n1個(gè)周期到該周期內(nèi)的累積降幅。

(10)

3.6 分部評(píng)估結(jié)果

根據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，選取4#、5#和6#跨跨中、橋塔以及4#跨上游側(cè)的斜拉索，采用五度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，得到表4～表6。由評(píng)估結(jié)果可知：6#拉索的振蕩度指標(biāo)為82.65，不滿足指標(biāo)要求，而其他部件均滿足五度指標(biāo)要求。

表4 主梁評(píng)估結(jié)果

表5 橋塔評(píng)估結(jié)果

續(xù)表5

表6 斜拉索評(píng)估結(jié)果

3.7 上部結(jié)構(gòu)整體評(píng)估

3.7.1 評(píng)估規(guī)則 為評(píng)估斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的整體狀態(tài)，結(jié)合五度指標(biāo)[14]提出了一個(gè)綜合評(píng)估指標(biāo)，將主梁、橋塔和斜拉索視為一個(gè)體系。

上部結(jié)構(gòu)評(píng)估過(guò)程中的一些因素，例如部件的種類、指標(biāo)的使用方法等，都會(huì)影響最終評(píng)估結(jié)果。通過(guò)引入權(quán)重系數(shù)，將各類部件結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)上部結(jié)構(gòu)的綜合性評(píng)價(jià)。各部件的權(quán)重系數(shù)取值取決于其功能和重要程度，例如，斜拉索用于連接主梁和橋塔，其健康狀況直接影響橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全，所以，其重要性高于主梁和橋塔。

在斜拉橋的所有拉索中，端錨索的長(zhǎng)度最大，其承受索力較大。當(dāng)端錨索發(fā)生破壞導(dǎo)致張力下降時(shí)，旁邊拉索數(shù)量較少，不能很好地分擔(dān)索力，這對(duì)上部結(jié)構(gòu)的整體受力不利，所以，索力數(shù)據(jù)取端錨索(6#索)的索力數(shù)據(jù)。由于所取斜拉索錨固于橋塔的南側(cè)，故橋塔振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)取塔頂和塔身一半南側(cè)位置的數(shù)據(jù)。主梁振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)取最不利點(diǎn)，即4#跨跨中位置。

使用五度指標(biāo)[14]對(duì)主梁、橋塔和斜拉索進(jìn)行評(píng)估時(shí)，五個(gè)指標(biāo)的重要程度不同。根據(jù)各指標(biāo)的重要程度，賦予各指標(biāo)不同的分值，各類指標(biāo)及相應(yīng)分值見(jiàn)表7。五度指標(biāo)[14]中，由于安全度是反映使用程度的指標(biāo)，如果監(jiān)測(cè)響應(yīng)不滿足安全度指標(biāo)，意味著其超過(guò)了設(shè)計(jì)允許值，部件可能會(huì)損壞，所以規(guī)定部件若不滿足安全度指標(biāo)，直接判斷部件的狀態(tài)發(fā)生了惡化，需要進(jìn)行進(jìn)一步檢查和維修加固。

表7 綜合評(píng)估下五度指標(biāo)分值

3.7.2 綜合評(píng)估步驟 評(píng)估步驟：

1)采集加速度數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，獲取橋塔和主梁的加速度值，并換算斜拉索的索力值。

2)使用五度指標(biāo)[14]分別對(duì)斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的各類部件進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到表8。將主梁、橋塔和拉索的得分設(shè)為Pi(i=1,2,3)，滿分為100分。若不滿足某類指標(biāo)，則減去相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。當(dāng)某類部件得分低于60分或不滿足安全度指標(biāo)時(shí)，直接判定上部結(jié)構(gòu)體系安全性不足，不再進(jìn)入下一步。

表8 上部結(jié)構(gòu)分部評(píng)估結(jié)果

3)設(shè)置主梁、橋塔和拉索的權(quán)重系數(shù)為ωi(i=1,2,3)，將三者得分乘以權(quán)重系數(shù)后再相加，以此計(jì)算上部結(jié)構(gòu)的綜合得分TS。

TS=P1×ω1+P2×ω2+P3×ω3

(11)

4)根據(jù)綜合得分判斷上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，得分與相應(yīng)的評(píng)估狀態(tài)見(jiàn)表9。

表9 斜拉橋上部結(jié)構(gòu)狀態(tài)劃分

3.7.3 綜合評(píng)估結(jié)果 為研究權(quán)重系數(shù)取值對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響，將主梁、橋塔和斜拉索的權(quán)重系數(shù)設(shè)置為3組不同的比值，分別為0.3∶0.3∶0.4、0.25∶0.25∶0.5和0.2∶0.2∶0.6，經(jīng)計(jì)算，綜合評(píng)估指標(biāo)分別為94、92.5、91分。

可見(jiàn)，采用上述權(quán)重系數(shù)進(jìn)行評(píng)估，均得出該橋上部結(jié)構(gòu)在監(jiān)測(cè)的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有發(fā)生惡化的結(jié)論。取第2組權(quán)重系數(shù)進(jìn)行評(píng)估。

4 基于3A指標(biāo)的斜拉橋上部結(jié)構(gòu)狀況評(píng)估

針對(duì)目前大跨度橋梁評(píng)估方法計(jì)算復(fù)雜、不便于工程現(xiàn)場(chǎng)人員理解和應(yīng)用、海量數(shù)據(jù)下處理實(shí)時(shí)性不佳等問(wèn)題，提出公式更簡(jiǎn)單、更便于現(xiàn)場(chǎng)快速計(jì)算的3A指標(biāo)，包括Amplitude offset(幅值偏移量)、Abnormal degree(異常度)和Average value fluctuation(均值波動(dòng))，以3種指標(biāo)的英文首字母命名。3A指標(biāo)公式簡(jiǎn)單、計(jì)算方便，方便工程人員理解和應(yīng)用，可用于對(duì)大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)各部件的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行快速判斷。

3A指標(biāo)與五度指標(biāo)[14]不同之處在于：主梁和橋塔的加速度數(shù)據(jù)均取絕對(duì)值，使評(píng)估中的計(jì)算過(guò)程得到簡(jiǎn)化。使用3A指標(biāo)評(píng)估斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，并將其與五度指標(biāo)[14]的評(píng)估結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而提供一種評(píng)估大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)狀態(tài)的新方法。

4.1 Amplitude offset(幅值偏移量)

對(duì)主梁和橋塔的振動(dòng)加速度數(shù)據(jù)，可以規(guī)定其超限閾值，用于判斷部件的狀態(tài)?；跀?shù)據(jù)中的最大值反映部件最不利狀態(tài)的特性，提出幅值偏移量指標(biāo)，用來(lái)分析相應(yīng)部件最大加速度的變化情況。若部件的最大加速度變化過(guò)大，就有超過(guò)規(guī)定閾值的可能，預(yù)示部件可能發(fā)生損傷。

斜拉索在上部結(jié)構(gòu)中是最重要的部件，而現(xiàn)實(shí)中索力是始終變化的。若拉索承受的索力過(guò)大，可能導(dǎo)致拉索的損壞。

幅值偏移量計(jì)算式為

(12)

式中：h為某個(gè)周期監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)的最大值；max(h,n)為n個(gè)周期監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)的最大值；mean(h,n)為n個(gè)周期監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)最大值的平均值。

根據(jù)各部件重要性程度，規(guī)定主梁和橋塔的振動(dòng)加速度的幅值偏移量不應(yīng)超過(guò)25%，索力不應(yīng)超過(guò)10%。

4.2 Abnormal degree(異常度)

變異系數(shù)是概率分布離散程度的一個(gè)歸一化量度，定義為標(biāo)準(zhǔn)差與平均值之比。一般在比較兩組數(shù)據(jù)的離散程度時(shí)，由于測(cè)量尺度或量綱不同，直接使用標(biāo)準(zhǔn)差不合適，故采用變異系數(shù)來(lái)消除影響。

斜拉橋每日的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不斷變化，為更好地研究數(shù)據(jù)的離散程度，提出異常度指標(biāo)來(lái)判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常程度，進(jìn)而掌握斜拉橋的運(yùn)營(yíng)狀況。

(13)

式中：S為每日監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；mean為每日監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值。

由于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)受傳感器自身因素和外部激勵(lì)的影響較復(fù)雜，并考慮各部件的重要性，規(guī)定主梁和橋塔的異常度應(yīng)小于2.5，索力異常度應(yīng)小于0.1。

4.3 Average value fluctuation(均值波動(dòng))

數(shù)據(jù)均值能反映大跨度橋梁在一段時(shí)間內(nèi)的基本狀態(tài)，為此提出均值波動(dòng)指標(biāo)，通過(guò)均值的波動(dòng)情況來(lái)判斷橋梁部件的狀態(tài)變化。

(14)

式中：a為某個(gè)周期內(nèi)監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)的均值；max(a,n)為n個(gè)周期內(nèi)監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)均值的最大值；min(a,n)為n個(gè)周期內(nèi)監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)均值的最小值；mean(a,n)為n個(gè)周期內(nèi)監(jiān)測(cè)響應(yīng)數(shù)據(jù)均值的平均值。

規(guī)定主梁和橋塔的加速度數(shù)據(jù)Avf1不應(yīng)大于35%，為保持部件的狀況穩(wěn)定，最大值和最小值不應(yīng)相差過(guò)大，即Avf1和Avf2之和不應(yīng)大于55%。

索力Avf1應(yīng)小于10%，Avf1和Avf2之和不應(yīng)大于15%。

4.4 基于3A指標(biāo)的斜拉橋上部結(jié)構(gòu)整體評(píng)估

4.4.1 綜合性評(píng)估 在3A指標(biāo)中，均值波動(dòng)指標(biāo)更能反映橋梁在一段時(shí)間內(nèi)的普遍狀態(tài)，因此，規(guī)定幅值偏移量、異常度和均值波動(dòng)指標(biāo)的分值分別為25、25、50分。

類似五度指標(biāo)[14]的綜合評(píng)估方法，基于3A指標(biāo)的綜合性評(píng)估方法步驟：

1)采集加速度數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，獲取橋塔和主梁的加速度絕對(duì)值以及拉索索力值。

2)使用3A指標(biāo)分別對(duì)大跨度橋梁上部結(jié)構(gòu)的各類部件進(jìn)行評(píng)價(jià)，列于表10。將主梁、橋塔和拉索的得分設(shè)為Pi(i=1,2,3)，滿分為100分。若不滿足某類指標(biāo)，則減去相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。當(dāng)部件得分低于50分時(shí)，直接判定上部結(jié)構(gòu)體系安全性不足，不再進(jìn)入下一步。

表10 評(píng)估結(jié)果

3)設(shè)置主梁、橋塔和拉索的權(quán)重系數(shù)為ωi(i=1,2,3)，將三者得分乘以權(quán)重系數(shù)后再相加，以此計(jì)算上部結(jié)構(gòu)的綜合得分TS。

4)根據(jù)綜合得分判斷上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，得分與相應(yīng)的評(píng)估狀態(tài)見(jiàn)表9。

4.4.2 評(píng)估結(jié)果 對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，將主梁、橋塔和斜拉索的權(quán)重系數(shù)設(shè)置為0.25∶0.25∶0.5，綜合安全評(píng)估指標(biāo)得分

TS=75×0.25+100×0.25+100×0.5=93.75分

可見(jiàn)，斜拉橋的上部結(jié)構(gòu)處于健康狀態(tài)，在所監(jiān)測(cè)的時(shí)間內(nèi)其狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生惡化。

4.5 評(píng)估分析比較

基于五度指標(biāo)[14]和3A指標(biāo)的綜合性狀態(tài)評(píng)估方法，均判斷斜拉橋的上部結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)，在研究的14 d時(shí)間內(nèi)，上部結(jié)構(gòu)的狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生惡化。不同之處在于：五度指標(biāo)[14]評(píng)估中，斜拉索的振蕩度指標(biāo)不滿足要求；但是在3A指標(biāo)的評(píng)估中，主梁的幅值偏移量指標(biāo)不滿足要求，這意味著兩種指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)有所不同。

通過(guò)分析可得，3A指標(biāo)對(duì)主梁的要求高于斜拉索，而五度指標(biāo)[14]對(duì)斜拉索的要求更高。斜拉橋在運(yùn)營(yíng)階段會(huì)由于各種因素引起結(jié)構(gòu)損傷，進(jìn)一步導(dǎo)致索力下降，通?？蓪?duì)其進(jìn)行更換來(lái)保證橋梁安全。而主梁作為永久部件，發(fā)生損傷時(shí)不可輕易更換，其重要性會(huì)隨時(shí)間而增加。因此，當(dāng)所評(píng)估橋梁運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，更適合使用3A指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估。

5 結(jié)論

針對(duì)目前大跨度橋梁狀態(tài)評(píng)估時(shí)數(shù)據(jù)處理量大、評(píng)價(jià)困難的難題，提出了3A指標(biāo)和綜合安全評(píng)估指標(biāo)，對(duì)某斜拉橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)與已有的五度指標(biāo)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了所提指標(biāo)的可行性和合理性。

1)提出的3A指標(biāo)(幅值偏移量、異常度、均值波動(dòng))公式簡(jiǎn)單易懂，計(jì)算方便，便于工程人員現(xiàn)場(chǎng)快速判斷橋梁狀況。

2)不僅對(duì)斜拉橋上部結(jié)構(gòu)各部件進(jìn)行評(píng)價(jià)，還將各類部件視為一個(gè)整體，根據(jù)各部件的重要性賦予不同的權(quán)重系數(shù)，評(píng)估方法更全面。

3)對(duì)斜拉橋上部結(jié)構(gòu)的評(píng)估結(jié)果與已有五度指標(biāo)的評(píng)估結(jié)果基本一致，可為類似大跨度橋梁的狀態(tài)評(píng)估提供方法依據(jù)。