Abstract

In many countries concrete bridges are reaching the end of their service-life, showing signs of deterioration, e.g. due to corrosion. Hence, the question arises whether their safety level is still acceptable. To improve the estimate of the safety level, information extracted from different tests, e.g. proof-loading, operational modal analysis, etc., where deflections, strains or accelerations are measured, can be used. Unfortunately, in practice inspection results are often not used directly to improve our knowledge of the degree of deterioration and it is difficult to combine information from different types of tests when making inferences. In this contribution, a methodology is developed and demonstrated in order to update estimations of parameters of service life models for concrete girders subjected to chloride-induced corrosion based on heterogeneous measurement data, with focus on strains measured under proof-loading and modal parameters extracted from ambient vibration tests. A Bayesian framework is adopted, where posterior distributions of the parameters describing the corrosion process are generated based on Markov Chain Monte Carlo sampling. These updated distributions reflect the information on the actual deterioration state of the bridge, which can be extracted from limited data. The updating procedure based on strain and modal data is illustrated by application on a simply supported beam and a case study.

摘要

在许多国家，混凝土桥梁的使用寿命即将结束，出现老化迹象，例如由于腐蚀。因此，问题是它们的安全水平是否仍然可以接受。为了改进安全水平的估计，可以使用从不同测试中提取的信息，例如验证加载、操作模态分析等，其中测量偏转、应变或加速度。不幸的是，在实践中，检查结果通常不会直接用于提高我们对劣化程度的了解，并且在进行推断时很难结合来自不同类型测试的信息。在这个贡献中，开发并演示了一种方法，以更新对基于异质测量数据的遭受氯化物腐蚀的混凝土梁的使用寿命模型参数的估计，重点是在验证载荷下测量的应变和从环境振动测试中提取的模态参数。采用贝叶斯框架，其中描述腐蚀过程的参数的后验分布是基于马尔可夫链蒙特卡罗采样生成的。这些更新后的分布反映了桥梁实际老化状态的信息，可以从有限的数据中提取。通过在简支梁上的应用和案例研究来说明基于应变和模态数据的更新程序。重点是在验证加载下测量的应变和从环境振动测试中提取的模态参数。采用贝叶斯框架，其中描述腐蚀过程的参数的后验分布是基于马尔可夫链蒙特卡罗采样生成的。这些更新后的分布反映了桥梁实际老化状态的信息，可以从有限的数据中提取。通过在简支梁上的应用和案例研究来说明基于应变和模态数据的更新程序。重点是在验证加载下测量的应变和从环境振动测试中提取的模态参数。采用贝叶斯框架，其中描述腐蚀过程的参数的后验分布是基于马尔可夫链蒙特卡罗采样生成的。这些更新后的分布反映了桥梁实际老化状态的信息，可以从有限的数据中提取。通过在简支梁上的应用和案例研究来说明基于应变和模态数据的更新程序。这些更新后的分布反映了桥梁实际老化状态的信息，可以从有限的数据中提取。通过在简支梁上的应用和案例研究来说明基于应变和模态数据的更新程序。这些更新后的分布反映了桥梁实际老化状态的信息，可以从有限的数据中提取。通过在简支梁上的应用和案例研究来说明基于应变和模态数据的更新程序。