摘要：桥梁检测是桥梁建设中的重要环节，通过桥梁检查能够及时发现桥梁在建筑过程和长期风雨侵蚀中存在的质量问题，以便及时采取修复和补救措施，提高桥梁使用的安全性和可靠性。本文针对桥梁检测中的数据处理和分析进行分析研究，希望能够对桥梁检测提供帮助。
关键词：桥梁检测；数据处理；分析研究
随着我国经济建设的不断发展，道路交通桥梁对人们生活和生产的作用越来越明显。桥梁的安全性和可靠性对人们财产和生命安全的影响越来越重要。怎样能够通过桥梁的检测，对数据进行处理和分析，发现桥梁在建造和使用中的质量问题，在桥梁的建造和维护中具有重要意义[1]。
一、桥梁检测概述
桥梁检测包括桥涵现浇混凝土结构检测、桥涵地基检测、钻孔灌注桩检测、砌体与钢筋混凝土结构检测、预应力混凝土结构检测、支座和伸缩装置检测、桥梁静载实验等。我们通常所接触的桥梁检测主要包括桥梁的外观检测、桥梁结构的检测和在特殊情况下桥梁的检测[2]。
二、混凝土强度无损检测方法
对桥梁结构或构件混凝土强度进行检测是，通常采用无损检测方法，一般包括：
（一）回弹法
即利用弹簧驱动的重锤对混凝土表面进行敲击，记录回弹距离，回弹值作为混凝土强度参考数值加以分析和处理，得出混凝土表面强度的判断，如图1。
图1
（二）超声波法
超声波法是将混凝土看做弹性体进行检测，所得到的检测数值通常会受到混凝土品牌、规格、外加剂等多种因素的影响，数值差异较大，采用经验公式进行分析和校正。数据的分析和处理一般利用修正系数法和水泥砂浆换算法。
（三）超声回弹综合法
这种方法采用超声仪和回弹仪，在混凝土构件的同一个部位测量声音和回弹值，利用测强公式推算混凝土抗压强度。
三、桥梁数据处理的原则
桥梁检查数据的处理和分析是桥梁检测的核心环节，通过数据的处理和分析，能够对桥梁的状况进行预判从而得出需要维修和维护的方案，具有较强的针对性，对桥梁的安全性和稳定性发挥重要的作用。保护桥梁检测要本着测量的一致性和准确性的原则，进行数据处理时要采用统一的评定标准，避免因为采集的数据的多样性而影响到测量数据的准确性进而造成误差。
四、数据处理的流程
桥梁检测数据采集后，传到数据中心，首先需要对数据的可信度进行评估，进行数据的清洗工作，将噪音和异常问题处理掉。数据预处理包括：
（一）数据可信度评估
桥梁检测数据在采集的过程中往往存在较多的噪音和杂质，具有较大的干扰作用，数据可信度评估其目的是为了能够确保数据的正确性，通过利用各种检测方法检测出有问题的数据序列和采集数据序列的传感器，确保得到的数据能够用来进行数据分析，提高数据的准确性和使用性。将无效数据分开，将进入到下个环节的数据清洗。
（二）数据清洗
数据清洗是对数据进行鉴别和的剔除工作，对检测数据的异常进行判断后，确定哪些是无效数据，进行剔除，然后进行数据的插补。通过数据的清洗，能够减少无效数据的干扰。一般采用的是小波法清除掉噪声，是数据的音质效果更加清晰。然后基于样本进行数据分析和处理，将异常的数据剔除掉，最后利用平均值插入的方式对数据内容进行补充，从而完成数据的清洗工作。
（三）数据统计分析
这是数据处理和分析的核心环节，统计具有连续性和时序性的桥梁检测数据，通过数据特征，例如均值、方差、最大值最小值等，分析具有使用价值的数据。具体操作方法是将要进行二次加工的数据信息全部摘取出来，经过分析后确定数据的合理性和规范性。
（四）数据特征创建
针对桥梁检测数据的特征创建，用于替代原始数据，以便于后续的数据分析，原始的数据时序在构成方面具有较多的复杂性，需要在各个过程中加以规避。将所有具有使用性的数据进行汇总，全部归纳做出统计图，这样能够直观的展示出桥梁在运行中的变化情况，从而对桥梁状况进行判定。
（五）对数据的降维
这个环节侧重于降低检测数据输入向量维数。测量数据维数越多发生的计算错误也将随之增加，通过降维操作，是维数减少，降低计算中的误差。一般采用主成分分析的方式对数据进行降维，其中，关键的数据不会发生改变，在形式上，减少了向量的输入，从而达到数据计算的标准。
五、监测数据的处理与分析
根据桥梁的实用程度和检测数据来判定，可以将桥梁分为个不同的状态，具体分类如下（详见表2）：
一类：桥梁使用功能较好，桥梁处于完好全新的状态；一类的桥梁实施正常的养护即可。
二类：桥梁有轻微的损伤，桥梁使用的功能没有受到影响；
三类：桥梁具有中等程度的损伤，能够维持正常使用，但是需要个别进行修复，检测力度需要加大；
四类：桥梁的主要构架受到损坏，已经影响到桥梁的实用，承载力严重受到影响，不能正常使用，四类桥梁需要及时进行交通管制，启动改造程序；
五类：桥梁受到严重的损伤，安全性和可靠性已经受到破坏，无法正常安全使用，需要拆除重新修建，五类桥梁要立刻封闭交通，启动改造程序。
表2 桥梁总体技术状况评定标准（JTG/T H21-2011）
结束语
桥梁在经济发展中的作用不可忽视，同时桥梁的安全性和可靠性对人们的生产和生活都具有较大的影响[3]。因此，在桥梁的使用中，要加强桥梁检查数据处理和分析，提高桥梁质量，为桥梁运营状况的健康提供有力保障。
参考文献：
[1]罗明明.桥梁健康监测系统数据处理与分析技术研究[D].2015.
[2]李爱群，丁幼亮，王浩，et al.桥梁健康监测海量数据分析与评估——“结构健康监测”研究进展[J].中国科学：技术科学，2012（8）：118-130.
[3]闻宝联，王欣，王新刚，et al.钢筋混凝土桥梁的耐久性无损检测[C]// 全国桥梁学术会议.2008.
论文作者:梁国健
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
标签：桥梁论文; 数据论文; 数据处理论文; 混凝土论文; 安全性论文; 环节论文; 可靠性论文; 《基层建设》2019年第17期论文;