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天津大学“大型桥隧快速检测损伤识别与全寿命风险控制技术及其应用”项目荣获2016年度天津市科技进步一等奖
来源: 科技成果与技术市场处          ( 2017-07-17 )
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  世界范围内桥隧工程不断大型化、复杂化,如杭州湾跨海大桥、港珠澳跨海大桥等工程日益复杂,而存在的重建轻养、老龄化等问题日益突出,在运营期间常发生功能失效与突然坍塌等事故,造成了巨大的经济损失与恶劣的社会影响。目前大型桥隧结构检测装备滞后,基于监测信息的损伤预警技术落后,难以进行全寿命风险控制,制约了大型桥隧结构管养技术的发展,这方面研究亟待深入。该项目结合包括陆上、海上数十项大型桥隧工程,在国家自然科学基金(50708065)、天津市科技支撑计划重点项目(11ZCKFSF00300)等的支持下,开展了10余年长期研究,主要创新成果有:

  (1) 开发了适应于不同车载平台的智能机械传动系统,研制了桥梁与隧道快速检测成套装备,弥补了国内外现有检测设备需中断交通、费时费力的不足,实现了大型桥梁隧道的快速、经济、安全地检查检测。竖向检测范围是进口同类设备的8倍,造价是其1/3-1/4。

  (2) 提出了基于计算模型的桥梁损伤识别、基于压电波传播的混凝土内部缺陷与埋入式钢筋锈蚀损伤的主动监测方法,开发了基于健康监测系统动态数据及准静态数据的桥梁损伤预警技术。损伤程度识别误差小于3%,精度远高于已有损伤指标;损伤趋势预警时效提高4-6倍,准确率提高6-8倍。

  (3) 研发了桥梁风险管理系统,实现对数据的快速统计分析;开发了桥梁设计、施工与运营期风险源辨识、风险估测、评价与防控技术,以及复杂地质及环境条件下铁路隧道开挖施工安全评价及风险控制技术。为降低大型桥隧结构全寿命风险损失提供了技术保障。

  多项成果写入《缆索支承桥梁换索技术标准》和《天津市桥梁结构健康监测系统技术规程》,并成功运用于天津、上海、浙江、河北、辽宁、黑龙江与安徽等省市1400余座桥梁定期检查与检测,5座桥梁健康监测系统,12座大型桥梁风险评估及京沈高铁难度大风险高的3条隧道爆破施工风险控制中,近三年累计节支3.34355亿元。已获得国家授权专利14项(其中发明专利5项);软件著作权1项;发表专著1部,论文28篇(SCI收录6篇、EI收录17篇)。该研究成果对国内外同类工程的应用具有重要指导作用和参考价值。

  

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