人行天橋技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型研究

1、2016年09月第09期城市道橋與防洪科技研究203DOI：1016799，jenkicsdqynl201609057人行天橋技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型研究朱潔1，陳長(zhǎng)2(1公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)國家工程中心，北京市100095；2同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海市201804)摘要：人行天橋作為一種重要的道路基礎(chǔ)設(shè)施，正在越來越多地被使用?，F(xiàn)有橋梁評(píng)價(jià)模型的研究均集中在普通車行橋梁，缺乏對(duì)人行天橋評(píng)價(jià)模型的研究。現(xiàn)通過對(duì)上海市五十多座人行天橋

2、的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并對(duì)人行天橋和普通車行橋梁的構(gòu)件劃分做了詳細(xì)的對(duì)比，然后確定了人行天橋的構(gòu)件劃分。人行天橋主要是供行人通過的，因此確定人行天橋的損壞類型時(shí)，人行天橋的抗滑性能不容忽視。通過將現(xiàn)有的對(duì)普通車行橋梁的評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于上海市五十多座人行天橋后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有針對(duì)普通車行橋梁的各種評(píng)價(jià)方法在處理多墩或多跨結(jié)構(gòu)時(shí)存在著一定的弊端。通過現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分實(shí)驗(yàn)與分析一標(biāo)定法相結(jié)合確定了適合人行天橋多墩或多跨的計(jì)算方法，并確定了人行天橋各部位的權(quán)重。以上海市

3、區(qū)一座典型的人行天橋?yàn)槔?，用本文的人行天橋技術(shù)狀況評(píng)價(jià)模型，對(duì)其進(jìn)行技術(shù)狀況評(píng)定。關(guān)鍵詞：人行天橋；技術(shù)狀況；構(gòu)件劃分；評(píng)價(jià)模型；抗滑性能中圖分類號(hào)：U44811文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2016)090203—050引言隨著我國城市化進(jìn)程加快，城市交通問題日益嚴(yán)峻，人行天橋作為一種解決人車矛盾的立體交通分離方式，正越來越多地被使用。人行天橋成為城市中越來越較常見的市政設(shè)施，而現(xiàn)有對(duì)橋梁評(píng)價(jià)模型的研究均集中在普通車行橋

4、梁，為了生產(chǎn)和安全需要有必要對(duì)人行天橋進(jìn)行準(zhǔn)確而有效的評(píng)價(jià)。筆者通過對(duì)上海市五十多座人行天橋的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，并將其與普通車行橋梁構(gòu)件劃分進(jìn)行了對(duì)比，研究確定了人行天橋的構(gòu)件劃分，通過組織專家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分實(shí)驗(yàn)，結(jié)合分析一標(biāo)定法，將理論分析與試驗(yàn)分析結(jié)合起來，確定了人行天橋各部位的權(quán)重。另外人行天橋是供行人通過的，人行天橋的抗滑性能應(yīng)得到高度的重視。國內(nèi)外針對(duì)普通車行橋梁技術(shù)狀況的評(píng)價(jià)方法有許多，其中有美國運(yùn)籌學(xué)家ALS咖提出的層次分析法[11

5、，美國聯(lián)邦公路局的Ponfis橋梁管理系統(tǒng)，其對(duì)橋梁的評(píng)價(jià)采用的是一種“基于構(gòu)件”的評(píng)價(jià)方法[2131。丹麥Danbro橋梁養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，也是“基于構(gòu)件”的評(píng)價(jià)方法【4】。我國交通部公路研究所建立的結(jié)構(gòu)缺損度加權(quán)法圈，同濟(jì)大學(xué)陸亞興提出的公路橋梁缺損狀況評(píng)價(jià)方法【6】，同濟(jì)大學(xué)孫立軍收稿日期：201601—25作者簡(jiǎn)介：朱潔(1984一)，女，山西運(yùn)城人，博士，從事道路與機(jī)場(chǎng)設(shè)施管理方面的研究。等提出的“基于構(gòu)件的分層加權(quán)”評(píng)價(jià)方法爭(zhēng)7

6、】。通過對(duì)上海市五十多座人行天橋進(jìn)行損壞狀況采集，并將原有各評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于人行天橋技術(shù)狀況的計(jì)算當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有針對(duì)普通車行橋梁的各種評(píng)價(jià)方法在處理多墩或多跨結(jié)構(gòu)時(shí)存在一定的弊端【t】【2】【，胴，并不適應(yīng)于人行天橋多跨或多墩的特殊情況。對(duì)此，提出了新的計(jì)算多墩或多跨結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的計(jì)算方法，并將該計(jì)算方法應(yīng)用于人行天橋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。1現(xiàn)有橋梁評(píng)價(jià)模型應(yīng)用于人行天橋時(shí)的弊端筆者通過對(duì)上海市五十多座人行天橋的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)人行天橋區(qū)別于普通車行

7、橋梁的一個(gè)顯著的特點(diǎn)：人行天橋由主橋和梯道兩部分組成，而一座最簡(jiǎn)單的人行天橋包括一個(gè)主橋，兩個(gè)梯道，更復(fù)雜的人行天橋可能有大于10個(gè)梯道的情況出現(xiàn)。而主橋和每個(gè)梯道又分別由多跨或多墩臺(tái)組成。筆者對(duì)上海市現(xiàn)有五十多座人行天橋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)損壞狀況采集，并將原有各評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于人行天橋后發(fā)現(xiàn)：(1)在《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ99—2003)中，對(duì)多跨或多墩橋梁采用的計(jì)算方法存在一定的弊端。具體表現(xiàn)在：如果某座有十跨的橋梁，有一跨的上部結(jié)構(gòu)

8、評(píng)分為0，其余全為100，原有計(jì)算方法將所有跨上部結(jié)構(gòu)評(píng)分進(jìn)行平均，則根據(jù)模萬方數(shù)據(jù)2016年09月第09期城市道橋與防洪科技研究205圓圈固圓主橋橋面系上部結(jié)構(gòu)梯道梯面系一叫鋼梁橋H臺(tái)帽蓋梁l=二二=二二二二一H墩臺(tái)身下部結(jié)構(gòu)H=二二二二二一一H鋼臺(tái)帽蓋梁l=二二二二二叫鋼墩臺(tái)身圖1人行天橋?qū)哟侮P(guān)系圖裝中，應(yīng)對(duì)人行天橋的防滑能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，分為足夠，臨界和不足三個(gè)等級(jí)，見表3所列。表3人行天橋損壞類型及嚴(yán)重程度一覽表注：(1)“足夠”指

9、橋面或梯面材料的防滑能力很好，具有較好的安全性；“臨界”指橋面或梯面材料的防滑能力一般，遇到下雨或下雪天氣時(shí)可能存在一定的安全隱患；“不足”指橋面或梯面材料的防滑能力不足，有一定的安全隱患。(2)對(duì)防滑能力不足的人行天橋不打分直接一票否決。43人行天橋各部位權(quán)重和計(jì)算方法該項(xiàng)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分試驗(yàn)要求評(píng)分人員必須具有高度的專業(yè)知識(shí)與實(shí)際檢測(cè)評(píng)比經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)和心理學(xué)的分析，評(píng)分總體應(yīng)有8。15個(gè)樣本才能獲得較好的代表性與穩(wěn)定性，但具有高度專業(yè)的

10、人員數(shù)量有限，因此最終確立的樣本數(shù)為9個(gè)。邀請(qǐng)到的專業(yè)人員分別有以下幾類：上海市政管理部門的專業(yè)養(yǎng)護(hù)工程師，參與多次橋梁模型評(píng)比檢測(cè)的高級(jí)橋梁工程師，進(jìn)行多年評(píng)價(jià)體系研究的專家學(xué)者，共九人組成現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分小組，對(duì)上海市50多座人行天橋進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分實(shí)驗(yàn)。通過現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)并考慮構(gòu)件好壞對(duì)評(píng)分結(jié)果的影響，回歸出如下計(jì)算多跨上部結(jié)構(gòu)和多墩下部結(jié)構(gòu)評(píng)分的計(jì)算公式：一砒c刪一挲式中：咫@A為人行天橋上部或下部結(jié)構(gòu)評(píng)分；j為對(duì)上部結(jié)構(gòu)而言，代

11、表上部結(jié)構(gòu)的跨數(shù)；對(duì)下部結(jié)構(gòu)而言，代表下部結(jié)構(gòu)的墩臺(tái)數(shù)；PBC‘為第j個(gè)構(gòu)件的得分；叫溈第f種構(gòu)件的權(quán)重，按《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中權(quán)重的計(jì)算方法計(jì)算。注：若PBCL／，O時(shí)，取0。此公式的優(yōu)點(diǎn)在于：(1)不僅能反映損壞較嚴(yán)重的跨或墩，不會(huì)將其與損壞較輕的評(píng)分平均；(2)當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)跨或墩損壞時(shí)，以各跨或墩扣分值相對(duì)于全橋所有跨或墩的損壞扣分之各的比重，根據(jù)權(quán)函數(shù)曲線求其權(quán)重。431橋面系權(quán)重和計(jì)算方法對(duì)于橋面系而言，在評(píng)價(jià)過程中，無論

12、單跨還是多跨，無論材料和結(jié)構(gòu)類型如何，橋面系都被看作一個(gè)整體。通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分結(jié)果進(jìn)行處理，主橋和梯道的重要性系數(shù)基本相同，故主橋和梯道的權(quán)重分別取05，人行天橋橋面系各構(gòu)件權(quán)重值如表4、表5所列。表4人行天橋主橋橋面系各構(gòu)件權(quán)重值一覽表構(gòu)件權(quán)重構(gòu)件權(quán)重橋面鋪裝04排水系統(tǒng)013伸縮縫033欄桿或護(hù)欄014表5人行天橋梯道梯面系各構(gòu)件權(quán)重值一覽表構(gòu)件權(quán)重梯面鋪裝欄桿或護(hù)欄O75025人行天橋的結(jié)構(gòu)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)采用人行天橋狀況指數(shù)：PBCI

13、(PedestrianBridgeConditionIndex)表示，因此橋面系評(píng)價(jià)指標(biāo)為PBCIm。PBCIm=古。乙PBCI≯PBCl。)●1Z式中：PBCIm為代表橋面系的評(píng)分；f為梯道的個(gè)數(shù)；PBCIm、PBck為代表第t個(gè)梯道梯面系和主橋橋面系的評(píng)分。咫c乙、PBCI。的計(jì)算均參照《城市橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(CJJ99—2003)中橋面系的計(jì)算方法。432上部結(jié)構(gòu)權(quán)重和計(jì)算方法應(yīng)用上文中的多跨上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法，上部結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況