科技成果所屬領(lǐng)域（或研究方向）:工程技術(shù)

科技成果名稱(chēng): 大跨度混凝土橋梁服役安全保障技術(shù)

成果簡(jiǎn)介：

我國(guó)現(xiàn)有公路橋梁83萬(wàn)余座，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁占很大比重。由于不利環(huán)境和日益增長(zhǎng)的交通量，致使30%以上的橋梁存在嚴(yán)重病害，主要表現(xiàn)為：壓漿缺陷、力筋銹蝕、混凝土開(kāi)裂、預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重等，服役安全難以保障。針對(duì)這些問(wèn)題，該項(xiàng)目歷時(shí)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(píng)價(jià)方法以及預(yù)應(yīng)力保障技術(shù)等三個(gè)方面取得了重大突破和實(shí)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(shí)現(xiàn)了病害遠(yuǎn)程自動(dòng)識(shí)別，精度達(dá)到微米級(jí)，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(guó)內(nèi)知名《橋梁》雜志譽(yù)為“創(chuàng)建了橋梁現(xiàn)代化健康運(yùn)營(yíng)新模式”，也得到國(guó)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(píng)價(jià)新方法。明確了溫度、濕度、多離子協(xié)同作用機(jī)制，發(fā)明了多因素作用下氯離子濃度精細(xì)測(cè)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(yù)應(yīng)力混凝土橋梁耐久性能退化機(jī)理，創(chuàng)建了常規(guī)檢測(cè)+缺陷感知+荷載試驗(yàn)的多源信息融合理論，建立了橋梁承載力預(yù)測(cè)及其更新模型，實(shí)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(píng)價(jià)方法，顯著提高了安全性評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確率，成果被國(guó)際同行評(píng)價(jià)為開(kāi)創(chuàng)性工作，并被納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3. 發(fā)明了大跨度混凝土橋梁預(yù)應(yīng)力保障新技術(shù)。研發(fā)了預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力水平調(diào)控技術(shù)，發(fā)明了高精度自由調(diào)控的預(yù)應(yīng)力筋錨具，使得錨固回縮預(yù)應(yīng)力損失減小了60%；明確了基于主動(dòng)傳感的信號(hào)衰減與管道壓漿密實(shí)度的協(xié)調(diào)作用機(jī)制，發(fā)明了壓漿密實(shí)性檢測(cè)技術(shù)，精度達(dá)到90%以上；建立了表層嵌貼纖維增強(qiáng)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(qiáng)塑料的橋梁預(yù)應(yīng)力補(bǔ)償技術(shù)，完善了預(yù)應(yīng)力提升計(jì)算理論，材料強(qiáng)度利用率提高65%以上，攻克了預(yù)應(yīng)力可調(diào)、可控、可補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)難題，保障了橋梁服役安全。

u成果顯著推進(jìn)了行業(yè)科技進(jìn)步，被國(guó)際權(quán)威專(zhuān)家譽(yù)為開(kāi)創(chuàng)性工作(pioneering attempt)，被中國(guó)工程院院士為首的專(zhuān)家組評(píng)價(jià)為“國(guó)際領(lǐng)先水平”；成果被納入3 部國(guó)家或團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)博士、碩士生80 余名；組建了南方地區(qū)橋梁長(zhǎng)期性能提升技術(shù)國(guó)家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室、橋梁工程安全控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。成果保障了杭州灣跨海大橋、貴州石子窩大橋、長(zhǎng)沙靳江大橋等100 余座橋梁安全運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1.39 億元，促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

u本項(xiàng)目共產(chǎn)出科研論文106篇，獲授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng)，項(xiàng)目成果獲2018年湖南省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。

成果展示：

圖3 預(yù)應(yīng)力管壓漿密實(shí)性檢測(cè)技術(shù)

圖4 獲獎(jiǎng)證書(shū)

技術(shù)指標(biāo)：（供參考）

技術(shù)成熟度：（小試在研）

知識(shí)產(chǎn)權(quán)：（有就填。含申請(qǐng)/授權(quán)專(zhuān)利情況）

轉(zhuǎn)化方式：轉(zhuǎn)讓或合作開(kāi)發(fā)

市場(chǎng)分析：

u該技術(shù)和產(chǎn)品可用于橋梁服役性能評(píng)估和安全保障，能夠?yàn)闃蛄汗芾聿块T(mén)提供安全保障技術(shù)，對(duì)提升管理水平具有重要意義。

團(tuán)隊(duì)情況：