科技成果所屬領域（或研究方向）:工程技術(shù)
科技成果名稱: 大跨度混凝土橋梁服役安全保障技術(shù)
成果簡介：
我國現(xiàn)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(huán)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(xiàn)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(fā)了大跨度混凝土橋梁服役安全保障若干新技術(shù)，在隱蔽缺陷智能感知技術(shù)、安全性評價方法以及預應力保障技術(shù)等三個方面取得了重大突破和實質(zhì)性創(chuàng)新。
1. 發(fā)明了大跨度混凝土橋梁隱蔽缺陷智能感知新技術(shù)。提出了高空外觀缺陷高精度圖像智能重構(gòu)方法，發(fā)明了結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷發(fā)生發(fā)展規(guī)律感知技術(shù)，創(chuàng)造性結(jié)合大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，創(chuàng)建了隱蔽缺陷智能感知系統(tǒng)，發(fā)明了基于“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”的缺陷信息智能定位、定量技術(shù)，實現(xiàn)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(shù)瓶頸，被國內(nèi)知名《橋梁》雜志譽為“創(chuàng)建了橋梁現(xiàn)代化健康運營新模式”，也得到國際同行廣泛關(guān)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(xié)同作用機制，發(fā)明了多因素作用下氯離子濃度精細測試技術(shù)，首次系統(tǒng)地從材料→構(gòu)件→結(jié)構(gòu)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(chuàng)建了常規(guī)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(xiàn)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(chuàng)性工作，并被納入國家標準。
3. 發(fā)明了大跨度混凝土橋梁預應力保障新技術(shù)。研發(fā)了預應力筋應力水平調(diào)控技術(shù)，發(fā)明了高精度自由調(diào)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(xié)調(diào)作用機制，發(fā)明了壓漿密實性檢測技術(shù)，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(jié)滑移模型，發(fā)明了表層嵌貼纖維增強塑料的橋梁預應力補償技術(shù)，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(diào)、可控、可補償?shù)募夹g(shù)難題，保障了橋梁服役安全。
u成果顯著推進了行業(yè)科技進步，被國際權(quán)威專家譽為開創(chuàng)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(yǎng)博士、碩士生80 余名；組建了南方地區(qū)橋梁長期性能提升技術(shù)國家地方聯(lián)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(chǎn)生經(jīng)濟效益1.39 億元，促進了社會經(jīng)濟發(fā)展。
u本項目共產(chǎn)出科研論文106篇，獲授權(quán)發(fā)明專利12項，項目成果獲2018年湖南省技術(shù)發(fā)明一等獎。
成果展示：
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圖2基于“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”的缺陷信息智能處理系統(tǒng) |
圖3 預應力管壓漿密實性檢測技術(shù)
圖4 獲獎證書
技術(shù)指標：（供參考）
序號 |
指標名稱 |
參數(shù) |
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(shù)成熟度：（小試在研）
知識產(chǎn)權(quán)：（有就填。含申請/授權(quán)專利情況）
序號 |
專利號 |
專利名稱 |
狀態(tài) |
1 |
ZL201310316090.0 |
一種高精度自由調(diào)控的預應力錨具 |
授權(quán) |
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(quán) |
轉(zhuǎn)化方式：轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)
市場分析：
u該技術(shù)和產(chǎn)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(shù)，對提升管理水平具有重要意義。
團隊情況：
團隊成員 |
張建仁（團隊負責人）、王磊、蔣田勇、彭建新、謝海波等 |
項目聯(lián)系人 |
彭建彭建新 |
電子郵箱 |
jianxinpeng@csust.edu.cn |
