白文斌 馮颯 萬(wàn)忠海 李勁
摘要:近年來(lái),早期修建的渡槽結(jié)構(gòu)開(kāi)始逐步進(jìn)入病害多發(fā)期,渡槽結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行和管理工作面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了有效地掌控既有渡槽的工作狀態(tài),以四川省東風(fēng)渠灌區(qū)既有渡槽為研究對(duì)象,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)技術(shù),從渡槽結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取、測(cè)點(diǎn)布設(shè)、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估與決策支持等方面進(jìn)行了系統(tǒng)分析與研究,最終形成了一套集監(jiān)測(cè)-預(yù)警-決策為一體的渡槽監(jiān)督與管理體系。研究成果對(duì)國(guó)內(nèi)灌區(qū)既有渡槽建立結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值。
關(guān) 鍵 詞:
渡槽; 結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè); 安全預(yù)警; 決策支持
中圖法分類(lèi)號(hào): TV672+3
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.05.035
國(guó)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)始于20世紀(jì)60年代初,最早是在水工大壩工程方面得到應(yīng)用[1-3]。近年來(lái),隨著早期建設(shè)的渡槽結(jié)構(gòu)逐步超過(guò)設(shè)計(jì)年限,渡槽結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行和維護(hù)管理工作面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。同時(shí)受當(dāng)時(shí)施工條件限制,既有結(jié)構(gòu)已逐步進(jìn)入病害多發(fā)及性能退化期,產(chǎn)生不同程度的結(jié)構(gòu)損傷或性能劣化,致使現(xiàn)有渡槽結(jié)構(gòu)不能滿(mǎn)足正常輸水要求,甚至影響其結(jié)構(gòu)安全。在此背景下,強(qiáng)化渡槽動(dòng)態(tài)運(yùn)行監(jiān)管,防范突發(fā)安全事故,進(jìn)一步提升灌區(qū)既有渡槽結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行和智能養(yǎng)護(hù)管理水平就顯得尤為重要和迫切[4-6]。渡槽是重要的輸水建筑物,為確保渡槽在運(yùn)行期間的安全,避免發(fā)生重大事故,需定期對(duì)渡槽進(jìn)行安全檢測(cè)和分析評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)估結(jié)果決定是否進(jìn)行維修加固或拆除[7-10]。
但是時(shí)至今日,渡槽結(jié)構(gòu)健康診斷與安全評(píng)估尚無(wú)規(guī)范可依,且對(duì)于既有病險(xiǎn)渡槽的檢測(cè)與評(píng)估問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外亦無(wú)成熟的理論和工程經(jīng)驗(yàn)可以借鑒[11-12]。在此背景下,強(qiáng)化渡槽動(dòng)態(tài)運(yùn)行監(jiān)管,防范突發(fā)安全事故,進(jìn)一步提升灌區(qū)既有渡槽結(jié)構(gòu)安全運(yùn)行和維護(hù)管理水平,充分體現(xiàn)水利工程“補(bǔ)短板”的原則,實(shí)現(xiàn)智慧水利的要求顯得尤為重要和迫切[13-16]。
鑒于此,本文以四川省東風(fēng)渠灌區(qū)渡槽為研究對(duì)象,結(jié)合現(xiàn)有工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)技術(shù),從監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取與測(cè)點(diǎn)布設(shè)、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估與決策支持等方面對(duì)既有渡槽結(jié)構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)進(jìn)行探索與分析,旨在形成一套完善的渡槽監(jiān)督與管理體系。
1 東風(fēng)渠渡槽工程簡(jiǎn)介
東風(fēng)渠灌區(qū)位于成都平原腹心,是都江堰水利工程的重要組成部分,給成都市工業(yè)、生活、龍泉山灌區(qū)及黑龍灘水庫(kù)灌區(qū)供水,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)和文化的繁榮作出了巨大貢獻(xiàn),使成都平原從“水旱從人,不知饑謹(jǐn)”變?yōu)椤疤旄畤?guó)”。圖1為四川省東風(fēng)渠某渡槽工程現(xiàn)狀。
東風(fēng)渠灌區(qū)由都江堰部分老灌區(qū),東風(fēng)渠1~4期工程灌區(qū)及牧馬山灌區(qū)組成。供水灌溉成都市的都江堰、彭州、郫縣、溫江、雙流、新津、青白江、金堂、龍泉驛、青羊、金牛、成華、錦江、武侯、高新等16個(gè)縣(市、區(qū))和眉山市的仁壽、彭山、東坡3個(gè)縣區(qū)。灌區(qū)內(nèi)共有干渠16條。都江堰老灌區(qū)有柏條河、走馬河、府河、江安河、徐堰河、沱江河、清水河、毗河、楊柳河。東風(fēng)渠1~4期工程灌區(qū)有總干渠、北干渠、東干渠、老南干渠、新南干渠、眉彭干渠以及牧馬山干渠。東風(fēng)渠灌區(qū)位于龍門(mén)山與龍泉山之間,西至岷江都江堰至彭山江口段的左岸,北至毗河右岸直抵沱江,東沿龍泉山脈西麓,南抵粵江河兩岸,區(qū)域呈三角形。
2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取與測(cè)點(diǎn)布設(shè)
2.1 基本原則
監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取與測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)依據(jù)渡槽結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與分析結(jié)果,全面考察東風(fēng)渠渡槽結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)和材料特性、結(jié)構(gòu)既有缺陷和病害、荷載作用與外部環(huán)境因素、及其相互作用和疊加效應(yīng),進(jìn)行充分辨識(shí)和綜合分析。監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取與測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)具有代表性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、少而精的特點(diǎn),應(yīng)遵循“災(zāi)害-風(fēng)險(xiǎn)”、“目標(biāo)-功能”、“功能-成本”分析3個(gè)基本原則。
(1)“災(zāi)害-風(fēng)險(xiǎn)”分析原則。
對(duì)具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容的選取應(yīng)建立在對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)的準(zhǔn)確辨識(shí)和結(jié)構(gòu)易損性分析的基礎(chǔ)上,避免出現(xiàn)以下情況:
① 危及結(jié)構(gòu)安全的重要風(fēng)險(xiǎn)事件或致災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)未被覆蓋,安全隱患突出暴露;
② 在不必要的監(jiān)測(cè)內(nèi)容上花費(fèi)重金,得到對(duì)安全預(yù)警和評(píng)估無(wú)用或無(wú)法處理分析的海量閑置數(shù)據(jù)。
(2)“目標(biāo)-功能”分析原則。
渡槽結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體目標(biāo)主要是降低渡槽結(jié)構(gòu)的安全風(fēng)險(xiǎn),提高渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行期養(yǎng)護(hù)維修管理水平。服務(wù)于此目標(biāo),監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)主要瞄準(zhǔn)與渡槽結(jié)構(gòu)安全密切相關(guān)的環(huán)境、荷載和結(jié)構(gòu)響應(yīng)參數(shù)和指標(biāo)。
(3)“功能-成本”分析原則。
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能需求直接決定監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行的成本預(yù)算。對(duì)于特定的渡槽,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋的風(fēng)險(xiǎn)事件和風(fēng)險(xiǎn)源越多,系統(tǒng)就越龐大,建設(shè)和維護(hù)成本也越高。另一方面,渡槽結(jié)構(gòu)的安全評(píng)估應(yīng)結(jié)合實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和人工檢測(cè)成果進(jìn)行綜合分析,安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)與人工檢測(cè)制度形成互補(bǔ)機(jī)制,監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不能準(zhǔn)確識(shí)別的安全風(fēng)險(xiǎn)可通過(guò)人工定期巡檢或應(yīng)急檢測(cè)來(lái)彌補(bǔ)。綜上,應(yīng)把握安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與人工檢測(cè)互補(bǔ)機(jī)制的平衡點(diǎn),力求達(dá)到渡槽結(jié)構(gòu)全生命周期內(nèi)的性?xún)r(jià)比最優(yōu),為此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需進(jìn)行“功能-成本”分析。
各監(jiān)測(cè)內(nèi)容的選取和測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)統(tǒng)籌考慮,互相驗(yàn)證,便于綜合分析。當(dāng)結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果表明渡槽處的水文、地質(zhì)、氣候等各類(lèi)自然災(zāi)害及人為活動(dòng)對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)安全有直接影響時(shí),應(yīng)將災(zāi)害和活動(dòng)本身納入到監(jiān)測(cè)內(nèi)容體系中。
2.2 監(jiān)測(cè)內(nèi)容與測(cè)點(diǎn)布設(shè)
若將渡槽結(jié)構(gòu)當(dāng)作一個(gè)系統(tǒng),則其安全監(jiān)測(cè)內(nèi)容可分為輸入監(jiān)測(cè)和輸出監(jiān)測(cè)兩類(lèi)。輸入監(jiān)測(cè)主要為荷載及環(huán)境監(jiān)測(cè)(如水位、溫濕度等);輸出監(jiān)測(cè)主要為渡槽結(jié)構(gòu)的響應(yīng)監(jiān)測(cè)(如振動(dòng)、變形、應(yīng)變等)。
因渡槽結(jié)構(gòu)所承受的荷載和所處的環(huán)境條件較為復(fù)雜,各荷載源對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)的作用大小不一,宜選擇單一的、主要的荷載源進(jìn)行監(jiān)測(cè),了解其是否超過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算假定條件,并為渡槽結(jié)構(gòu)有限元建模及修正、渡槽結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)估提供原始數(shù)據(jù);對(duì)于復(fù)雜的、次要的荷載源宜弱化對(duì)其進(jìn)行直接監(jiān)測(cè),可通過(guò)間接監(jiān)測(cè)—輸出監(jiān)測(cè)了解其對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)的影響和發(fā)展變化。結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)包括結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)和結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè),應(yīng)以結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)為主,結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)的應(yīng)變、裂縫、腐蝕等監(jiān)測(cè)為輔。圖2為東風(fēng)渠黎家溝渡槽測(cè)點(diǎn)布設(shè)方案。
具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取和測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)滿(mǎn)足以下技術(shù)要求:
(1) 荷載與環(huán)境監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取和測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)荷載與環(huán)境作用特點(diǎn)確定;
(2) 結(jié)構(gòu)整體響應(yīng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取和測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)振動(dòng)和變形特點(diǎn)、模態(tài)參數(shù)識(shí)別及安全評(píng)估要求確定;
(3) 結(jié)構(gòu)局部響應(yīng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取和測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析和易損性分析結(jié)果確定;
(4) 測(cè)點(diǎn)布設(shè)應(yīng)體現(xiàn)優(yōu)化原則,利用盡可能少的傳感器獲取全面、精確的荷載與環(huán)境、結(jié)構(gòu)響應(yīng)信息;
(5) 根據(jù)渡槽結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn),對(duì)其監(jiān)測(cè)內(nèi)容及監(jiān)測(cè)部位進(jìn)行分析和優(yōu)化確定,測(cè)量的參數(shù)應(yīng)與有限元模型分析的結(jié)果建立起對(duì)應(yīng)關(guān)系;
(6) 對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行重要性、危險(xiǎn)性和易損性分析,將該分析結(jié)果作為測(cè)點(diǎn)布置的參考指標(biāo);
(7) 對(duì)特殊、重要部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)測(cè)以分析、計(jì)算和評(píng)估重要構(gòu)件的工作狀態(tài),并預(yù)測(cè)其他構(gòu)件的內(nèi)力分布和變化;
(8) 對(duì)施工過(guò)程中發(fā)生過(guò)嚴(yán)重事故,經(jīng)檢測(cè)、處理與評(píng)估后恢復(fù)施工或使用的渡槽部位應(yīng)考慮布設(shè)對(duì)比測(cè)點(diǎn);
(9)采用埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)考慮同時(shí)布設(shè)與其關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的表貼式監(jiān)測(cè)點(diǎn);在埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備失效前,建立埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備與表貼式監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)值相互換算關(guān)系,以便埋入式監(jiān)測(cè)設(shè)備失效后,表貼式監(jiān)測(cè)設(shè)備能對(duì)其繼續(xù)“接力”監(jiān)測(cè);
(10)測(cè)點(diǎn)數(shù)量和設(shè)備能力等應(yīng)具有適度冗余,以確保系統(tǒng)的可靠性,并滿(mǎn)足系統(tǒng)未來(lái)改進(jìn)、擴(kuò)充和系統(tǒng)升級(jí)。
3 結(jié)構(gòu)安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)
渡槽結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)建立基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在線(xiàn)分析、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)離線(xiàn)分析和人工檢測(cè)結(jié)果相結(jié)合的綜合安全預(yù)警和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。當(dāng)渡槽運(yùn)行環(huán)境或結(jié)構(gòu)響應(yīng)的某項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)特征值超過(guò)閾值時(shí),應(yīng)在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)觸發(fā)異常情況的告警。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或技術(shù)支持單位收到告警后,應(yīng)分別啟動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在線(xiàn)分析和離線(xiàn)分析,并結(jié)合預(yù)設(shè)的專(zhuān)業(yè)規(guī)則,判斷渡槽結(jié)構(gòu)當(dāng)前的工作狀態(tài)是否影響運(yùn)行安全。當(dāng)判斷渡槽結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)影響其運(yùn)行安全時(shí),系統(tǒng)應(yīng)向相關(guān)責(zé)任單位發(fā)出結(jié)構(gòu)安全預(yù)警。相關(guān)單位收到安全預(yù)警后,應(yīng)根據(jù)技術(shù)支持單位會(huì)同專(zhuān)家建議及時(shí)采取應(yīng)急響應(yīng)措施保障渡槽運(yùn)行安全。
3.1 傳感器告警
系統(tǒng)的各類(lèi)傳感器應(yīng)設(shè)置閾值實(shí)現(xiàn)告警功能,傳感器超閾值告警包括一般告警和嚴(yán)重告警兩類(lèi),對(duì)應(yīng)閾值為一般告警閾值和嚴(yán)重告警閾值。告警閾值宜采用以下3種形式中的一種或多種組合。
(1) 基于容許值分析。當(dāng)監(jiān)測(cè)參數(shù)存在容許值時(shí),可根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否超過(guò)容許值來(lái)判斷;同時(shí),通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與容許值之間的差距也可大致判斷其安全富余度或危險(xiǎn)程度。容許值為設(shè)計(jì)取值、設(shè)計(jì)計(jì)算值或規(guī)范限值。
(2) 基于合理值或合理范圍分析。基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是否在合理值附近或者在合理范圍之內(nèi)進(jìn)行異常分析和判斷。
(3) 基于某基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)(如建成初期)數(shù)據(jù)的分析。通過(guò)當(dāng)前監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)的相應(yīng)結(jié)構(gòu)參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行比較而判斷是否異常。基準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)通??蛇x用結(jié)構(gòu)剛建設(shè)完成時(shí),或者監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)建完成時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。
報(bào)警閾值設(shè)置應(yīng)結(jié)合監(jiān)測(cè)參數(shù)對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)安全的敏感程度而定,對(duì)結(jié)構(gòu)安全較敏感的監(jiān)測(cè)參數(shù)宜設(shè)一般告警閾值和嚴(yán)重告警閾值兩類(lèi),其余監(jiān)測(cè)參數(shù)可僅設(shè)一般告警閾值或嚴(yán)重告警閾值之一。告警閾值應(yīng)根據(jù)環(huán)境變化、危險(xiǎn)種類(lèi)、結(jié)構(gòu)狀態(tài)、認(rèn)知深入而定期進(jìn)行檢驗(yàn)、補(bǔ)充、修正和優(yōu)化,盡量減少虛警現(xiàn)象的發(fā)生,降低系統(tǒng)運(yùn)維成本。
3.2 結(jié)構(gòu)安全預(yù)警
渡槽結(jié)構(gòu)安全預(yù)警宜設(shè)綠色、黃色、橙色、紅色共4個(gè)預(yù)警級(jí)別,具體如下。
(1) 綠色安全。
渡槽荷載與環(huán)境、結(jié)構(gòu)響應(yīng)等各項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)均在正常范圍之內(nèi),滿(mǎn)足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,渡槽使用功能正常,結(jié)構(gòu)安全。
(2) 黃色預(yù)警。
某項(xiàng)荷載與環(huán)境或結(jié)構(gòu)響應(yīng)監(jiān)測(cè)參數(shù)出現(xiàn)一般告警,影響渡槽的正常使用功能。
(3) 橙色預(yù)警。
與結(jié)構(gòu)安全相關(guān)的多項(xiàng)監(jiān)測(cè)參數(shù)(荷載與環(huán)境或結(jié)構(gòu)響應(yīng))同時(shí)出現(xiàn)一般告警,或某項(xiàng)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)參數(shù)出現(xiàn)嚴(yán)重告警;嚴(yán)重影響渡槽的正常使用功能,若不及時(shí)處置會(huì)顯著增加結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險(xiǎn)。
(4) 紅色預(yù)警。
離線(xiàn)分析評(píng)估和專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),渡槽已出現(xiàn)危及結(jié)構(gòu)安全的嚴(yán)重缺陷,或荷載與環(huán)境參數(shù)中風(fēng)險(xiǎn)源顯著加劇;渡槽結(jié)構(gòu)無(wú)法正常使用,需臨時(shí)中斷輸水,否則隨時(shí)可能造成渡槽結(jié)構(gòu)安全事故。
渡槽結(jié)構(gòu)安全預(yù)警觸發(fā)模式應(yīng)包括系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)和人工手動(dòng)觸發(fā)兩類(lèi)。系統(tǒng)告警后可根據(jù)系統(tǒng)在線(xiàn)分析結(jié)果自動(dòng)觸發(fā)安全預(yù)警,也可根據(jù)人工離線(xiàn)分析結(jié)果手動(dòng)觸發(fā)安全預(yù)警。黃色預(yù)警宜由系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā),橙色預(yù)警宜由系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)或人工手動(dòng)觸發(fā),紅色預(yù)警應(yīng)由人工手動(dòng)觸發(fā)。人工手動(dòng)觸發(fā)預(yù)警主要為對(duì)系統(tǒng)自動(dòng)觸發(fā)的預(yù)警進(jìn)行升級(jí)或降級(jí)(甚至解除),判斷依據(jù)為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)相關(guān)性分析結(jié)果、人工復(fù)查或?qū)m?xiàng)檢測(cè)結(jié)果、離線(xiàn)安全評(píng)估結(jié)果等。安全預(yù)警狀態(tài)應(yīng)及時(shí)根據(jù)應(yīng)急響應(yīng)結(jié)果予以調(diào)整或解除,預(yù)警調(diào)整包括預(yù)警升級(jí)和預(yù)警降級(jí)。當(dāng)渡槽結(jié)構(gòu)恢復(fù)至安全運(yùn)營(yíng)狀態(tài)時(shí),應(yīng)及時(shí)解除預(yù)警狀態(tài)。
渡槽管護(hù)單位應(yīng)對(duì)渡槽結(jié)構(gòu)的各級(jí)預(yù)警狀態(tài)制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,以便預(yù)警產(chǎn)生后及時(shí)采取應(yīng)急響應(yīng)措施。
4 結(jié)構(gòu)安全評(píng)估與決策支持
根據(jù)東風(fēng)渠渡槽工程實(shí)際情況,將安全評(píng)估分為安全一級(jí)評(píng)估、安全二級(jí)評(píng)估和專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估3類(lèi)。安全一級(jí)評(píng)估基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和有限元模型進(jìn)行;安全二級(jí)評(píng)估在安全一級(jí)評(píng)估的基礎(chǔ)上基于修正有限元模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)重分析和極限承載力分析評(píng)估;專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估則是針對(duì)突發(fā)事件(如地震等)后對(duì)渡槽整體或局部進(jìn)行的針對(duì)性評(píng)估。
結(jié)合現(xiàn)行傳統(tǒng)的渡槽檢測(cè)維護(hù)制度,在組織模式上,可將安全評(píng)估分為定期評(píng)估和應(yīng)急評(píng)估2類(lèi)。定期評(píng)估根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合渡槽定期檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行;評(píng)估技術(shù)深度根據(jù)渡槽結(jié)構(gòu)實(shí)際狀況、評(píng)估目的等選擇安全一級(jí)評(píng)估或安全二級(jí)評(píng)估;當(dāng)安全一級(jí)評(píng)估結(jié)果難以判斷渡槽結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)時(shí),應(yīng)進(jìn)行安全二級(jí)評(píng)估。
專(zhuān)項(xiàng)評(píng)估是在災(zāi)害、突發(fā)事件、紅色預(yù)警后或因其他特定評(píng)估目的而開(kāi)展的渡槽結(jié)構(gòu)或構(gòu)件安全評(píng)估工作;評(píng)估技術(shù)深度根據(jù)評(píng)估目的等選擇安全一級(jí)評(píng)估或安全二級(jí)評(píng)估;當(dāng)安全一級(jí)評(píng)估結(jié)果難以判斷渡槽結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)時(shí),應(yīng)進(jìn)行安全二級(jí)評(píng)估。
渡槽結(jié)構(gòu)定期安全評(píng)估結(jié)果可作為渡槽管護(hù)單位編制渡槽大中修或改建計(jì)劃的主要技術(shù)依據(jù),而專(zhuān)項(xiàng)安全評(píng)估結(jié)果可作為臨時(shí)應(yīng)急處理(如中斷輸水或維修、加固等)的主要技術(shù)依據(jù)。
5 結(jié) 語(yǔ)
本文結(jié)合現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)技術(shù),從監(jiān)測(cè)內(nèi)容選取與測(cè)點(diǎn)布設(shè)、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)、結(jié)構(gòu)安全評(píng)估與決策支持等方面對(duì)四川省灌區(qū)既有渡槽結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)進(jìn)行了探究和分析。在對(duì)既有渡槽結(jié)構(gòu)各個(gè)構(gòu)件及其之間的相互關(guān)系做出準(zhǔn)確全面的分析的基礎(chǔ)上,綜合考慮既有渡槽的適用性、耐久性、安全性等方面,初步構(gòu)建了適用于灌區(qū)渡槽健康診斷與安全評(píng)估的指標(biāo)評(píng)價(jià)模型。相關(guān)結(jié)論可為中國(guó)各灌區(qū)既有渡槽建立工程結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供一定的參考。
參考文獻(xiàn):
[1] 王永平,馬小剛,陸立國(guó).寧夏引黃灌區(qū)渡槽工程安全綜合評(píng)價(jià)研究[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2017,15(6):89-94.
[2] 袁長(zhǎng)旭,任高珊.談RMO柔性修補(bǔ)劑在宮家渡槽防滲維修中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古水利,2019(12):65-66.
[3] 劉帥,翟聚云.大型預(yù)應(yīng)力梁式渡槽應(yīng)力變形監(jiān)測(cè)與仿真分析[J].人民黃河,2020,42(1):126-130.
[4] 孔慶慧.某大型輸水渡槽止水滲漏處理施工技術(shù)[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2019(2):16-18.
[5] 黃勁柏,蔣海英,潘崇仁.克孜河預(yù)應(yīng)力渡槽工程順槽向抗震減震技術(shù)方案研究[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2019,17(2):124-129.
[6] 季日臣,蘇小鳳,嚴(yán)娟.水體質(zhì)量對(duì)大型梁式渡槽橫向抗震性能影響研究[J].地震工程學(xué)報(bào),2013,35(3):569-574.
[7] HOLMLUND P,QVARLANDER S,MALM J,et al.Can pulsatile CSF flow across the cerebral aqueduct cause ventriculomegaly? A prospective study of patients with communicating hydrocephalus[J].Fluids and Barriers of the CNS,2019,16(1):40-41.
[8] 尚峰,祝彥知,糾永志.在役鋼筋混凝土渡槽安全評(píng)價(jià)與病害處理[J].水利水電技術(shù),2018,49(12):208-214.
[9] 王靈鋒,祁敏敏,許燁璋,等.三維激光掃描技術(shù)在水利工程安全鑒定中的應(yīng)用[J].測(cè)繪通報(bào),2018(12):156-158.
[10] KATE E,STEPHANIE E,ROBYNNE E,et al.Flume testing of passively adaptive composite tidal turbine blades under combined wave and current loading[J].Journal of Fluids and Structures,2020,93(1):11-15.
[11] 郭瑞,李同春,寧昕揚(yáng),等.改進(jìn)的模糊綜合評(píng)價(jià)法在渡槽風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù),2018,49(4):109-116.
[12] 曹增龍,韓賢權(quán),王義德.渡槽結(jié)構(gòu)安全鑒定中的結(jié)構(gòu)靜力應(yīng)變?cè)囼?yàn)案例[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2018(6):11-12,34.
[13] 張建偉,張?zhí)旌?,華薇薇.渡槽結(jié)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].水利與建筑工程學(xué)報(bào),2019,17(4):1-7.
[14] 范乃賢.某大型渡槽充水試驗(yàn)及安全監(jiān)測(cè)分析[J].河南水利與南水北調(diào),2019,48(10):79-81.
[15] 溫嘉琦.基于模型修正的多跨渡槽動(dòng)力仿真研究[D].鄭州:華北水利水電大學(xué),2019.
[16] 丁宇,袁斌,黃耀英,等.基于實(shí)測(cè)鋼筋應(yīng)力的某大型渡槽力學(xué)參數(shù)反演分析[J].水資源與水工程學(xué)報(bào),2018,29(5):202-207.
(編輯:胡旭東)