科技成果

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成果名称: 高墩大跨径连续刚构健康监测应用技术研究

成果登记号: 9612014Y0089

第一完成单位: 陕西宝汗高速公路建设管理有限公司

联 系 人: 陈树恒

成果类型: 应用技术

技术领域: 现代交通

成果简介:

   本课题来源于陕西省交通运输厅2010年计划项目,项目编号为10-38K,本课题主要针对我国高墩大跨径连续刚构桥梁存在的主梁下挠和裂缝普遍病害等问题,从健康监测系统设计、建立、实时预警评估及内力空间分布与挠度时变关系等方面实现关键技术的突破,与其传统研究相比,课题在以下方面内容进行了研究并实现了突破:(1)建立了健康监测系统设计原则与方法,即从项目需求出发,以结构敏感性参数分析和传感器优化布置为技术手段,从施工过程伊始介入,使在线监测和定期检测有机结合,实现对桥梁结构的全寿命期健康监测;提出了结构静力传感器优化布置方法。(2)分析了此类桥梁结构内力发展规律,对应变-温度相关关系进行了回归分析,并据此提出了两阶段结构监测预警理论;针对以往健康评估的不足,建立了结构评估模型,提出了考虑专家意见权重模糊矩阵判别法和结构退化影响的结构技术状况评估方法。(3)分析了结构内力空间分布,给出了剪力滞效应和偏载效应沿桥纵向分布规律;对结构有效预应力和结构挠度时变关系进行研究,提出以实测挠度反演结构有效预应力损失并基于影响矩阵原理的结构有效预应力识别方法。(4)针对目前连续刚构长期下挠的现状,分析了其机理,运用"恒载零弯矩"理念,提出以控制连续刚构长期挠度为目标的跨中底板合理预应力度和合理梁高,对类似结构设计具有指导意义。(5)开发了连续刚构桥健康监测软件,取得计算机软件著作权,实现了连续刚构桥的远程在线监测、数据集成处理、异常状况预警和结构安全评估,可以作为管养部门掌握结构状况和决策的有利工具。通过本课题的研究,规范了健康监测系统设计方法和施工流程,完善了结构预警评估方法,提出了结构有效预应力的无损预测法和改善结构受力性能的设计参数,开发了桥梁健康监测软件,有效地提高了桥梁管养水平和效率,节省了长期跟踪检查相关费用,使我省的连续刚构健康监测和评估更加有标准可依、有方法可循,为我省公路桥梁建设、养护维修管理储备雄厚的技术资源、人才资源,为提升桥梁技术水平、推动我省公路交通基础设施建设健康持续发展作出贡献。