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行业动态

我国现有桥梁技术状况与宏观发展预测
发布时间:2022年05月25日


为进一步摸清我国服役桥梁的技术等级状况,并深入分析我国桥梁面临的安全风险,本文以公路 桥梁为例,统计了全国公路桥梁的技术等级状况, 如表 2 所示。表 2 中数据为不同建设年份、不同技 术状况等级的桥梁数量,即在某一年代建设的桥梁, 通过限制的技术状况勘察得到的等级情况。

表 2 全国公路桥梁技术状况等级表 座

 

预测桥梁技术状况退化的方法主要有:①基于 桥梁结构历年技术状况统计数据,采用概率统计等 数学方法预测桥梁退化状况;②通过研究影响桥梁 结构技术状况因素与桥梁退化的时变关系,从而 预测桥梁结构的退化情况。本文主要采用基于逆 矩阵的方法对状态转移概率矩阵进行计算,求解 公式如下:

式(1)中,pij 为状态转移概率矩阵,A 和 B 都为 5阶概率矩阵。

《公路桥涵养护规范》(JTG H11―2004)根据 缺损状况将桥梁构件分为五个等级,根据构件等级 计算出桥梁的状态评分。因此,在得到结构的初始 状态并确定退化概率矩阵后即可计算任意时刻结构 的状态。

假设我国现有桥梁管理养护政策和措施保持不 变,那么桥梁技术水平的弱化程度和趋势应该总体 保持不变。根据上述分析,可以以目前桥梁的技术 状况为起点,预测若干年后我国桥梁的技术状况等 级,具体计算公式如下:

式(2)中,P(ti ) 为预测结果,P(t0) 为目前的桥梁 技术状况,[π] 为转移矩阵。计算结果如图 7 所示。

图 7 桥梁技术状况预测

 

从图 7 中可以看出,如果保持现有的桥梁建 设速度和技术手段,并且维持当前的桥梁管理养护 措施及投入,我国现役桥梁整体技术状况随着时间的推移,大量桥梁劣化效应显著,技术状况等级会 严重下降。30 年后,一类桥所占比例将由当前的 52.0 % 下降至 26.8 %,减少了近 1/2 ;一部分一类 桥劣化成二类,而当前二类桥又有一部分劣化成了 三类,这样“一增一减”使得总体上二类桥的变化 幅度较小;而三类桥从 3.0 % 迅速增加至 13.3 %; 三、四、五类桥梁所占比例将超过全国国道桥梁总 量的 20 %,说明此时全国接近 1/4 的桥梁存在病害 较多或承载能力不足的状况,保障桥梁安全运营的 形势十分严峻。