摘要：參考國內外相關研究成果，總結出基于通行能力的震后梁式橋快速評價系統流程，并采用層次分析法(AHP)得到橋梁由構件到整體的權重指標。同時給出橋梁各構件損傷評價等級及相關描述，并最終確定震后梁式橋保通性能，為震后梁式橋快速檢測評價提供參考依據。

　　關鍵詞：損傷評價;快速評估;層次分析;通行能力

　　近些年，我國地震活動十分頻繁。橋梁作為生命線工程的重要節點，一旦損毀便等于切斷了地震區生命線，錯過搶險救災黃金時間，加劇經濟損失及社會危害。救災車輛可否安全通過震損橋梁，是震后橋梁快速評價研究的關鍵所在，即通過震害經驗總結和理論分析方法建立各種類型橋梁易損性模型，并建立各類橋梁損傷程度與通行能力對應關系。

　　當破壞性地震發生后，可通過地震動參數、衰減規律等估計出每座橋梁的損傷程度，進而判斷它的通行能力[1]。震后橋梁快速評價主要目標是服務震后橋梁的應急保通，把它作為評判受損橋梁“可以通行”“限制通行”或“禁止通行”的標尺。對于后兩者，應采取必要措施(如橋梁快速修復，或是選擇其救災線路等)，保證救災車輛能夠安全，及時進入重災區。我國以梁式橋為主，把梁式橋作為快速評價研究對象更具普遍意義。

　　梁式橋快速評價主要涉及評價流程，評價方法，評價內容，評價指標以及評價原則五個方面。近年來，國內外所涉及研究內容主要針對在役橋梁性能評估[2-24]，而對地震后橋梁快速性能評價方面研究較少。本文參考國內外相關研究成果，總結出基于通行能力的震后梁式橋快速評價系統流程，并采用層次分析法(AHP)[8-10]得到橋梁由構件到整體的權重指標。同時給出橋梁各構件損傷評價等級及相關描述，并最終確定震后梁式橋保通性能，為震后梁式橋快速檢測評價提供參考依據。

　　1震后梁式橋快速評估體系

　　結合相關文獻[20,25]，總結出震后梁式橋快速評價系統流程。

　　1.1橋梁震害初評

　　橋梁震害初評是建立在初評調查的基礎上，主要包括基本情況調查和現場調查兩個方面。基本情況調查主要是獲取相關的地震信息，包括震源、震中、震級、地震烈度等資料，并對受災路線的橋梁設計、施工、監理、養護及維修加固、橋址水文地質情況及其他歷史資料進行全面了解。現場調查以目測的方式對震后橋梁構件進行全面的檢查，其目的在于短期內對受地震影響的橋梁進行快速篩選，排除已經坍塌和明顯不安全的橋梁，并對救災路線進行優化選擇，確定快速評估中需要優先評估的路線和橋梁。

　　現場調查的重點包括：橋梁是否已經垮塌、部分垮塌、落梁、部分落梁、上下部結構是否有危及橋梁安全的重大損傷或其他危及橋梁的重大災情。評估方法主要是駕車或者徒步經過橋梁時，以目測為主，并通過表格記錄相關的橋梁信息。評估范圍從優先路線上的橋梁開始，最終涵蓋災區所有橋梁。可根據震級的大小確定需要進行調查的大致范圍。

　　1.2快速詳評

　　快速詳評是在橋梁震害初評的基礎上，對利用原結構保通橋梁進行較為細致的橋梁病害調查。是否利用原結構保通需要在快速詳評環節中最終確定。根據橋梁搶險救災所需通行能力以及橋梁的整體損傷情況制定出比較科學的應急方案。可將震后橋梁保通標準可劃分為A(正常通行)、B(限制通行)兩個標準。

　　A(正常通行)級主要考慮到地震發生后搶險救災所需的車流量。B(限制通行)級主要考慮到地震發生后橋梁的通行能力。采取限制車流的方法保證救災車輛快速安全的通過受損橋梁。此時采用降低了的車輛荷載標準對非常態橋梁進行保通驗算。根據相關研究成果，可將全橋整體損傷度也劃分為Ⅰ(輕微損傷)、Ⅱ(中等缺損)、Ⅲ(較大損傷)、Ⅳ(很大損傷)、Ⅴ(無法使用)五個等級。根據損傷程度，地震等級，通行能力三方面因素，最終判斷橋梁是否需要修復。

　　2震后梁式橋損傷等級及權重指標的確定

　　梁式橋是公路橋梁中比較常見的橋梁結構類型，適用于層次分析法進行橋梁綜合評價。在整體功能的可分割性和相對獨立性的基本假定下將結構整體按照功能分割為相對獨立的部分，按照各自指標進行分塊評價，再針對適當標準綜合成整體的評價。按照由部分到整體的順序建立橋梁的層次模型。

　　為了方便指標統一化制定，將評價指標按照破壞程度進行0~100的打分，0對應底層指標中最理想狀態，能夠完全滿足保通性能。100代表最差情況，表示橋梁已經損傷嚴重或者倒塌。中間得分按照等級區間大小進行線性分配。

　　2.1主梁評價指標

　　主梁對于整個橋梁體系抗震來說，不能算作抗震設防的重點保護對象。但對于救災車輛能否通過受損橋梁，就需要綜合考慮橋梁的保通承載能力是否滿足既定要求。地震發生過程中引起的主梁縱橫向移動可能導致梁端碰，導致位移過大或發生主梁墜落等現象。主梁彎曲能力、剪切能力以及縱橫向位移三方面因素可較為準確把握主梁的保通性能。根據相關文獻可知[26]，主梁裂縫以及破損是導致橋梁承載能力以及保通性能下降的重要指標之一，采用裂縫這一指標不僅可以把握住橋梁損害的大致程度，而且易于檢查，方便快捷。

　　2.2支座評價指標

　　橋梁支座歷來被認為是橋梁結構體系中抗震性能比較薄弱的一個部分，在歷次破壞性地震中，支座的震害現象都較為普遍。其原因主要是支座設計沒有充分考慮抗震的要求，連接與支擋等構造措施不足，以及某些支座形式和材料本身缺陷。歸納而言，支座破壞形式主要表現為兩個方面：一是由于豎向變形過大導致的支座脫空、不均勻鼓突與脫膠;另一方面是由于支座剪切滑移變形過大導致的失穩破壞。

　　2.3橋墩評價指標

　　橋墩性能水平直接影響到橋梁整體抗震性能。我國《公路橋梁抗震設計細則(JTG/TB-02-01-2008)》中的“能力保護構件計算”內容主要針對的是橋梁下部結構，包括延性墩柱以及蓋梁的抗震驗算。蓋梁主要病害有：節點處裂縫、以及由裂縫產生的混凝土剝落、鋼筋外露、斷裂等病害現象。根據工程經驗并結合相關文獻資料得出蓋梁的評估指標。震后墩柱的破壞分成兩種：一種是彎曲破壞，另一種是剪切破壞。結合Park&Ang建議的破壞等級分類，建立墩柱的快速評估指標。

　　2.4橋臺評價指標

　　地震中橋臺破壞主要是由于地基失穩導致，因為橋臺本身病害(如臺身及臺帽裂縫、側移、破損等)而倒塌的橋梁并不常見。結合相關文獻總結出橋臺評價指標。

　　2.5地基基礎評價指標

　　地基基礎評價主要是由地基沉降以及滑移傾斜造成橋梁無法正常通行。場地沉降與滑移傾斜與震后孔隙水壓力的消散和隨之產生的土的固結和壓密有關。如果振動過程中孔隙水壓力增加，但是未達到引起液化的水平，則孔隙水壓力在震后消散可能導致沉降，但是仍小于由液化引起的沉降。結合相關文獻確定相關指標。運用層次分析法(AHP)[8-10]基本原理得到梁式橋由構件到部件，在到整體的權重指標，通過打分方式得到橋梁總體損傷評定等級，進而確定震后橋梁通行能力。

　　3實例應用

　　該評價系統在2017年九寨溝地震中對救災路線中受損橋梁進行震后評價，并根據快速評價結果，對部分橋梁進行相關處理，最大限度保證救災車輛進入受災區。對評價系統可靠性進行驗證并取得了較為滿意的結果。

　　4結語

　　本文參考國內外相關研究成果，得出震后梁式橋快速評價系統流程，并采用層次分析法(AHP)可得到橋梁各個構件，部件，結構所對應的權重指標，同時，通過量化得出震后梁式橋通行能力。其主研究成果如下：a.參考國內外大量有關橋梁性能評價文獻資料，總結出基于通行能力的震后橋梁快速評價系統流程。b.以層次分析法相關理論為基礎，得出震后梁式橋由構件到整體的相關權重。并采用打分方式評定震后梁式橋損傷等級c.對各構件損傷等級進行量化分析，并給出相關描述，使得橋梁評價更為快捷。

　　參考文獻：

　　[1]張勁泉，王克海，李健.震后公路橋梁快速檢測評估與應急保通修復技術[R].交通基礎設施抗震減災技術研討會交流材料.

　　[2]王克海，李茜，翟東武等(譯).公路結構物抗震加固改造手冊(上冊)[M].人民交通出版社，2008.7(第一版)

　　[3]日本道路協會.道路震災對策便覽(震災復舊篇)[M].東京：2006.

　　[4]中華人民共和國交通運輸部.公路橋梁承載能力檢測評定規程(報批稿)[S].人民交通出版社.

　　[5]中華人民共和國交通運輸部.公路橋梁技術狀況評定標準(JTG/TH-2011)[S].人民交通出版社，2011.

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