人行天橋技術(shù)狀況評價模型研究

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)狀況評價模型研究朱潔1，陳長2(1公路養(yǎng)護技術(shù)國家工程中心，北京市100095；2同濟大學道路與交通工程教育部重點實驗室，上海市201804)摘要：人行天橋作為一種重要的道路基礎設施，正在越來越多地被使用?，F(xiàn)有橋梁評價模型的研究均集中在普通車行橋梁，缺乏對人行天橋評價模型的研究?，F(xiàn)通過對上海市五十多座人行天橋

2、的現(xiàn)場調(diào)研，并對人行天橋和普通車行橋梁的構(gòu)件劃分做了詳細的對比，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，人行天橋的抗滑性能不容忽視。通過將現(xiàn)有的對普通車行橋梁的評價模型應用于上海市五十多座人行天橋后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有針對普通車行橋梁的各種評價方法在處理多墩或多跨結(jié)構(gòu)時存在著一定的弊端。通過現(xiàn)場評分實驗與分析一標定法相結(jié)合確定了適合人行天橋多墩或多跨的計算方法，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為例，用本文的人行天橋技術(shù)狀況評價模型，對其進行技術(shù)狀況評定。關(guān)鍵詞：人行天橋；技術(shù)狀況；構(gòu)件劃分；評價模型；抗滑性能中圖分類號：U44811文獻標志碼：A文章編號：1009—7716(2016)090203—050引言隨著我國城市化進程加快，城市交通問題日益嚴峻，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施，而現(xiàn)有對橋梁評價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人行天橋進行準確而有效的評價。筆者通過對上海市五十多座人行天橋的現(xiàn)場調(diào)研，并將其與普通車行橋梁構(gòu)件劃分進行了對比，研究確定了人行天橋的構(gòu)件劃分，通過組織專家進行現(xiàn)場評分實驗，結(jié)合分析一標定法，將理論分析與試驗分析結(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得到高度的重視。國內(nèi)外針對普通車行橋梁技術(shù)狀況的評價方法有許多，其中有美國運籌學家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)，其對橋梁的評價采用的是一種“基于構(gòu)件”的評價方法[2131。丹麥Danbro橋梁養(yǎng)護管理系統(tǒng)，也是“基于構(gòu)件”的評價方法【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，同濟大學陸亞興提出的公路橋梁缺損狀況評價方法【6】，同濟大學孫立軍收稿日期：201601—25作者簡介：朱潔(1984一)，女，山西運城人，博士，從事道路與機場設施管理方面的研究。等提出的“基于構(gòu)件的分層加權(quán)”評價方法爭7

6、】。通過對上海市五十多座人行天橋進行損壞狀況采集，并將原有各評價方法應用于人行天橋技術(shù)狀況的計算當中，發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)有針對普通車行橋梁的各種評價方法在處理多墩或多跨結(jié)構(gòu)時存在一定的弊端【t】【2】【，胴，并不適應于人行天橋多跨或多墩的特殊情況。對此，提出了新的計算多墩或多跨結(jié)構(gòu)技術(shù)狀況的計算方法，并將該計算方法應用于人行天橋結(jié)構(gòu)當中。1現(xiàn)有橋梁評價模型應用于人行天橋時的弊端筆者通過對上海市五十多座人行天橋的現(xiàn)場調(diào)研，發(fā)現(xiàn)人行天橋區(qū)別于普通車行

7、橋梁的一個顯著的特點：人行天橋由主橋和梯道兩部分組成，而一座最簡單的人行天橋包括一個主橋，兩個梯道，更復雜的人行天橋可能有大于10個梯道的情況出現(xiàn)。而主橋和每個梯道又分別由多跨或多墩臺組成。筆者對上海市現(xiàn)有五十多座人行天橋進行現(xiàn)場損壞狀況采集，并將原有各評價方法應用于人行天橋后發(fā)現(xiàn)：(1)在《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》(CJJ99—2003)中，對多跨或多墩橋梁采用的計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、評分為0，其余全為100，原有計算方法將所有跨上部結(jié)構(gòu)評分進行平均，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臺帽蓋梁l=二二=二二二二一H墩臺身下部結(jié)構(gòu)H=二二二二二一一H鋼臺帽蓋梁l=二二二二二叫鋼墩臺身圖1人行天橋?qū)哟侮P(guān)系圖裝中，應對人行天橋的防滑能力進行評價，分為足夠，臨界和不足三個等級，見表3所列。表3人行天橋損壞類型及嚴重程度一覽表注：(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)重和計算方法該項現(xiàn)場評分試驗要求評分人員必須具有高度的專業(yè)知識與實際檢測評比經(jīng)驗。根據(jù)統(tǒng)計學和心理學的分析，評分總體應有8。15個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。邀請到的專業(yè)人員分別有以下幾類：上海市政管理部門的專業(yè)養(yǎng)護工程師，參與多次橋梁模型評比檢測的高級橋梁工程師，進行多年評價體系研究的專家學者，共九人組成現(xiàn)場評分小組，對上海市50多座人行天橋進行現(xiàn)場評分實驗。通過現(xiàn)場評分，根據(jù)數(shù)據(jù)的特點并考慮構(gòu)件好壞對評分結(jié)果的影響，回歸出如下計算多跨上部結(jié)構(gòu)和多墩下部結(jié)構(gòu)評分的計算公式：一砒c刪一挲式中：咫@A為人行天橋上部或下部結(jié)構(gòu)評分；j為對上部結(jié)構(gòu)而言，代

11、表上部結(jié)構(gòu)的跨數(shù)；對下部結(jié)構(gòu)而言，代表下部結(jié)構(gòu)的墩臺數(shù)；PBC‘為第j個構(gòu)件的得分；叫溈第f種構(gòu)件的權(quán)重，按《城市橋梁養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》中權(quán)重的計算方法計算。注：若PBCL／，O時，取0。此公式的優(yōu)點在于：(1)不僅能反映損壞較嚴重的跨或墩，不會將其與損壞較輕的評分平均；(2)當出現(xiàn)多個跨或墩損壞時，以各跨或墩扣分值相對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)重和計算方法對于橋面系而言，在評價過程中，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整體。通過對現(xiàn)場評分結(jié)果進行處理，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欄O75025人行天橋的結(jié)構(gòu)性能評價指標采用人行天橋狀況指數(shù)：PBCI

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