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《桥梁量化检测评估及加固设计关键技术研究》

点击数:3367  更新日期:2015-1-21 15:23:00】

本课题成果水平为国际领先,荣获为2011年度河北省交通运输厅优秀科技成果奖一等奖。

本课题通过理论和工程应用研究,探索旧桥梁损伤识别与评估、桥梁结构健康检测、桥寿命预测和承载能力评估方法及桥梁耐久性和安全性设计反思,并在依托工程中进行旧桥加固关键技术应用研究,寻找最大的工程经济效益和社会效益。主要取得以下成果:

1.考虑预应力筋锈蚀,采用神经网络技术和有限元数值方法重构较复杂或不能显式表达的极限状态函数(应力、弯矩、剪力),进行在役PC桥梁的承载能力可靠性分析。

2.采用理论研究和有限元分析两种方法,对桥涵加固规范中混凝土构件采用粘贴碳纤维加固的抗弯承载力计算公式进行分析探讨,得出结论如下:当混凝土受压区高度大于且小于时,对梁高小于600mm的构件采用粘贴碳纤维提高抗弯承载力效果不明显;当混凝土受压区高度时,粘贴碳纤维加固后构件的抗弯承载力竟小于加固前的承载力,建议适当调整该公式。

3.将有效预应力作为一项材质状况检测指标,对有效预应力进行量化分级,通过耐久性检测综合评判法得到预应力混凝土桥梁的量化评定结果。

4.采用有限元方法对有缺陷预应力混凝土桥梁上部结构进行加固模拟,分别对空心板、T梁、箱梁采用不同加固方法(粘贴碳纤维、粘贴钢板、增大截面、体外预应力及混合加固法)时,进行加固效果的对比分析,得出相应最优加固方法的建议。

5.将层次分析法和多目标决策技术以及基于价值工程的桥梁加固方案决策的理论方法研究与工程实际相结合,对加固方案进行经济性优选,使其能够发挥最大的经济效益。

本课题在贵州省的60余座桥梁及河北省境内的石黄高速公路、京沪高速公路中进行了应用。通过对在役桥梁病害的量化检测与评定、在役缺陷桥梁的建模方法、旧桥承载力评估及剩余寿命预测、各类在役桥梁加固方法关键技术研究及优化评估这几项关键技术的研究,解决长期因资金短缺而困扰桥梁工作者的技术难题,为我省交通事业的发展和危旧桥梁加固改造工作做出贡献,使我省在这一领域达到国际领先水平

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