成果信息
本專利創(chuàng)建了混凝土橋梁服役性能監(jiān)測系統(tǒng)和評價方法；1.發(fā)明了5 種實時監(jiān)測傳感器，形成了橋梁服役性能監(jiān)測系統(tǒng)；基于快速銹蝕構件→實橋構件→實橋破壞性試驗的系統(tǒng)研究，揭示了超載、材料老化與損傷等影響下橋梁服役性能演變規(guī)律；提出了服役混凝土橋梁承載能力和正常使用性能計算方法，開發(fā)了集安全性和適用性于一體的評價軟件；攻克了老化損傷橋梁承載力評定的若干關鍵技術難題。實橋破壞性試驗和數(shù)百座橋梁應用表明：該評價方法準確率達90%以上；傳感器性能穩(wěn)定，成本降低約30%。 2.構建了基于時變可靠度理論的混凝土橋梁剩余壽命評估方法。發(fā)明了材料性能快速腐蝕試驗設備，有效地研究了材料性能劣化若干機理；建立了服役混凝土橋梁抗力衰減、車輛荷載隨機過程模型，提出了基于時變可靠度的剩余壽命評估方法，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的軟件；揭示了氣候變化、不利環(huán)境、車輛荷載等對混凝土橋梁壽命退化影響規(guī)律，解決了隨機性與模糊性信息條件下混凝土橋梁剩余壽命評估的關鍵技術難題，豐富和發(fā)展了混凝土橋梁剩余壽命評估與預測理論。 3.提出了基于力學行為與剩余壽命評估的混凝土橋梁維修加固決策方法。構建了考慮車型、收費標準等因素的間接維護成本模型，提出了在服役時間和結(jié)構性能雙控條件下混凝土橋梁合理維修加固時間確定方法，發(fā)明了混凝土橋梁新式加固裝置，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權的軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)了兼顧維護技術、直接成本和間接成本的橋梁維修加固最優(yōu)決策，增強了橋梁維護管理的主動性。工程應用表明，可降低維護成本20%-30%。 項目成果被納入國家標準《混凝土結(jié)構耐久性設計規(guī)范》(GB/T 50476-2008)，公開發(fā)表論文106 篇，其中SCI、EI 收錄41 篇，獲發(fā)明專利6 項、實用新型專利2 項，獲軟件著作權3 項，研究成果被鑒定為"總體上達到國際領先水平"，部分成果獲2010 年度湖南省科技進步一等獎。結(jié)合項目成果在多個省市進行了推廣，培養(yǎng)博士、碩士研究生45 人和300 余名西部交通科技人才，主持召開了"橋梁結(jié)構生命周期性能評估"國際學術研討，顯著地推動了行業(yè)科技進步。)
背景介紹
隨著我國現(xiàn)有公路橋梁 達到62 萬余座，其中混凝土橋梁占90%以上，這些橋梁中有近60%在環(huán)境和不利荷載等因素的作用下服役水平下降，安全性儲備不足。近年來，混凝土橋梁服役過程中的事故時有發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)安全帶來嚴重危害。造成這一問題的主要原因在于對混凝土橋梁服役性能與壽命評估研究嚴重不足。)
應用前景
本項目成果實用性強，已在全國8 個省市570 余座的服役混凝土橋梁中成功應用，交通、鐵路、水利等行業(yè)20 余家單位應用了項目專利產(chǎn)品；節(jié)支總額達7.59 億元，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益。我國現(xiàn)有公路橋梁 62 萬余座，其中混凝土橋梁占90%以上，這些橋梁中有近60%在環(huán)境和不利荷載等因素的作用下服役水平下降，安全性儲備不足；依托項目成果減少拆除橋梁140 余座，確保了它們安全運營和路網(wǎng)暢通，保障了人民生命財產(chǎn)安全，產(chǎn)生了顯著的社會效益。)
主辦單位： 郴州市科學技術局
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