科技成果所屬領域(或研究方向):工程技術
科技成果名稱: 大跨度混凝土橋梁服役安全保障技術
成果簡介:
我國現有公路橋梁83萬余座,大跨度預應力混凝土橋梁占很大比重。由于不利環境和日益增長的交通量,致使30%以上的橋梁存在嚴重病害,主要表現為:壓漿缺陷、力筋銹蝕、混凝土開裂、預應力損失嚴重等,服役安全難以保障。針對這些問題,該項目歷時10 年,研發了大跨度混凝土橋梁服役安全保障若干新技術,在隱蔽缺陷智能感知技術、安全性評價方法以及預應力保障技術等三個方面取得了重大突破和實質性創新。
1. 發明了大跨度混凝土橋梁隱蔽缺陷智能感知新技術。提出了高空外觀缺陷高精度圖像智能重構方法,發明了結構內部缺陷發生發展規律感知技術,創造性結合大數據與人工智能技術,創建了隱蔽缺陷智能感知系統,發明了基于“互聯網+大數據”的缺陷信息智能定位、定量技術,實現了病害遠程自動識別,精度達到微米級,突破了隱蔽缺陷病害難以有效量化表征的技術瓶頸,被國內知名《橋梁》雜志譽為“創建了橋梁現代化健康運營新模式”,也得到國際同行廣泛關注,入選ESI 高被引成果。
2. 提出了大跨度混凝土橋梁的安全性評價新方法。明確了溫度、濕度、多離子協同作用機制,發明了多因素作用下氯離子濃度精細測試技術,首次系統地從材料→構件→結構多尺度視角,揭示了預應力混凝土橋梁耐久性能退化機理,創建了常規檢測+缺陷感知+荷載試驗的多源信息融合理論,建立了橋梁承載力預測及其更新模型,實現了多源信息的綜合利用,形成了集缺陷感知-性能退化-演化模型于一體的安全性評價方法,顯著提高了安全性評價的準確率,成果被國際同行評價為開創性工作,并被納入國家標準。
3. 發明了大跨度混凝土橋梁預應力保障新技術。研發了預應力筋應力水平調控技術,發明了高精度自由調控的預應力筋錨具,使得錨固回縮預應力損失減小了60%;明確了基于主動傳感的信號衰減與管道壓漿密實度的協調作用機制,發明了壓漿密實性檢測技術,精度達到90%以上;建立了表層嵌貼纖維增強塑料-混凝土界面粘結滑移模型,發明了表層嵌貼纖維增強塑料的橋梁預應力補償技術,完善了預應力提升計算理論,材料強度利用率提高65%以上,攻克了預應力可調、可控、可補償的技術難題,保障了橋梁服役安全。
u成果顯著推進了行業科技進步,被國際權威專家譽為開創性工作(pioneering attempt),被中國工程院院士為首的專家組評價為“國際領先水平”;成果被納入3 部國家或團體標準,培養博士、碩士生80 余名;組建了南方地區橋梁長期性能提升技術國家地方聯合工程實驗室、橋梁工程安全控制教育部重點實驗室。成果保障了杭州灣跨海大橋、貴州石子窩大橋、長沙靳江大橋等100 余座橋梁安全運營,產生經濟效益1.39 億元,促進了社會經濟發展。
u本項目共產出科研論文106篇,獲授權發明專利12項,項目成果獲2018年湖南省技術發明一等獎。
成果展示:

圖3 預應力管壓漿密實性檢測技術

圖4 獲獎證書
技術指標:(供參考)
序號 |
指標名稱 |
參數 |
1 |
預應力損失 |
≤60% |
2 |
氯離子測試精度 |
提高了10% |
3 |
壓漿密實性檢測精度 |
≥90% |
技術成熟度:(小試在研)
知識產權:(有就填。含申請/授權專利情況)
序號 |
專利號 |
專利名稱 |
狀態 |
1 |
ZL201310316090.0 |
一種高精度自由調控的預應力錨具 |
授權 |
2 |
ZL201310284660.2 |
一種確定多因素作用下預應力混凝土氯離子擴散機理的方法 |
授權 |
轉化方式:轉讓或合作開發
市場分析:
u該技術和產品可用于橋梁服役性能評估和安全保障,能夠為橋梁管理部門提供安全保障技術,對提升管理水平具有重要意義。
團隊情況: