基于长期检测的桥梁全寿命智能维养系统

摘要

中国针对桥梁维修养护系统，主要以桥梁检测的数据为支撑进行状态排序，将有限的预算进行分配。该策略专注于维修低性能桥梁，集中在修复性养护而未过多关注预防性养护。从全寿命周期总成本考虑，以修复为主的决策方法虽初期投入少，但中后期资源消耗大。该文在现有公路桥梁养护的基础上，发展出基于中国规范和检测数据，修复和预防相结合的智能化维养系统。系统模型主要包括两大模块，桥梁性能退化模型和智能维养决策模型。首先基于长期检测数据结合数理统计的动态马尔可夫（Markov）和威布尔（Weibull）模型对桥梁长期性能预测，在此基础上结合预防性养护理念建立数学模型，并采用群体智能算法进行优化求解。最终，以深圳坂银通道上某预应力混凝土箱梁桥为研究对象，采用实际桥梁检测数据对系统模型进行测试。结果表明：与传统维养方法相比，智能维养系统能节约10%的维养费用。

关键词

桥梁维养系统 / 智能维养 / 结构退化 / 马尔可夫模型 / Weibull模型 / 群体智能算法