成果信息

本专利创建了混凝土桥梁服役性能监测系统和评价方法；1.发明了5 种实时监测传感器，形成了桥梁服役性能监测系统；基于快速锈蚀构件→实桥构件→实桥破坏性试验的系统研究，揭示了超载、材料老化与损伤等影响下桥梁服役性能演变规律；提出了服役混凝土桥梁承载能力和正常使用性能计算方法，开发了集安全性和适用性于一体的评价软件；攻克了老化损伤桥梁承载力评定的若干关键技术难题。实桥破坏性试验和数百座桥梁应用表明：该评价方法准确率达90%以上；传感器性能稳定，成本降低约30%。 2.构建了基于时变可靠度理论的混凝土桥梁剩余寿命评估方法。发明了材料性能快速腐蚀试验设备，有效地研究了材料性能劣化若干机理；建立了服役混凝土桥梁抗力衰减、车辆荷载随机过程模型，提出了基于时变可靠度的剩余寿命评估方法，开发了具有自主知识产权的软件；揭示了气候变化、不利环境、车辆荷载等对混凝土桥梁寿命退化影响规律，解决了随机性与模糊性信息条件下混凝土桥梁剩余寿命评估的关键技术难题，丰富和发展了混凝土桥梁剩余寿命评估与预测理论。 3.提出了基于力学行为与剩余寿命评估的混凝土桥梁维修加固决策方法。构建了考虑车型、收费标准等因素的间接维护成本模型，提出了在服役时间和结构性能双控条件下混凝土桥梁合理维修加固时间确定方法，发明了混凝土桥梁新式加固装置，开发了具有自主知识产权的软件系统，实现了兼顾维护技术、直接成本和间接成本的桥梁维修加固最优决策，增强了桥梁维护管理的主动性。工程应用表明，可降低维护成本20%-30%。 项目成果被纳入国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T 50476-2008)，公开发表论文106 篇，其中SCI、EI 收录41 篇，获发明专利6 项、实用新型专利2 项，获软件著作权3 项，研究成果被鉴定为"总体上达到国际领先水平"，部分成果获2010 年度湖南省科技进步一等奖。结合项目成果在多个省市进行了推广，培养博士、硕士研究生45 人和300 余名西部交通科技人才，主持召开了"桥梁结构生命周期性能评估"国际学术研讨，显著地推动了行业科技进步。)

背景介绍

随着我国现有公路桥梁 达到62 万余座，其中混凝土桥梁占90%以上，这些桥梁中有近60%在环境和不利荷载等因素的作用下服役水平下降，安全性储备不足。近年来，混凝土桥梁服役过程中的事故时有发生，给人民生命财产安全带来严重危害。造成这一问题的主要原因在于对混凝土桥梁服役性能与寿命评估研究严重不足。)

应用前景

本项目成果实用性强，已在全国8 个省市570 余座的服役混凝土桥梁中成功应用，交通、铁路、水利等行业20 余家单位应用了项目专利产品；节支总额达7.59 亿元，产生了显著的经济效益。我国现有公路桥梁 62 万余座，其中混凝土桥梁占90%以上，这些桥梁中有近60%在环境和不利荷载等因素的作用下服役水平下降，安全性储备不足；依托项目成果减少拆除桥梁140 余座，确保了它们安全运营和路网畅通，保障了人民生命财产安全，产生了显著的社会效益。)