一、项目研究内容

1、采用动态称重技术（WIM）得到交通量及车辆轴重数据，采用等效应力幅法计算标准疲劳车的轴重，提出了适用于陕西省境内的标准疲劳车模型，该标准疲劳车模型根据所在线路交通繁重程度分为高速公路I及国道I、高速公路II及国道II、省道、县乡级公路四个等级。

2、率先将动态称重技术（WIM）、声发射监测技术、动应变监测技术等多种监测技术融合应用于公路混凝土梁桥疲劳荷载与疲劳损伤监测，提升了混凝土桥梁疲劳安全监测与评估的技术水平。

3、基于空心板、矮箱梁等典型混凝土梁桥疲劳断裂失效机理，提出了基于S-N曲线和Miner理论以及断裂力学的混凝土梁桥疲劳剩余寿命和使用安全评估方法，建立了钢筋疲劳裂纹扩展模型，编制了确定性疲劳寿命计算分析程序。 

4、考虑疲劳荷载和疲劳抗力的随机性，建立了基于概率S-N曲线和概率断裂力学的混凝土梁桥疲劳可靠性评估方法，首次提出了混凝土梁桥纵向受拉主筋概率裂纹扩展模型与概率疲劳寿命评估模型，应用大型数学工程软件Matlab编制了混凝土梁桥疲劳可靠性与概率剩余寿命评估程序。

二、研究成果

为解决既有混凝土空心板和矮箱梁桥的疲劳寿命和使用安全评估方法，确保在役混凝土桥梁的使用安全，降低桥梁的维护成本，本项目采用归纳已有成果、理论数值分析、实际交通数据统计和实桥检测与应用等研究手段，以空心板及矮箱梁桥为主，系统研究混凝土梁桥的疲劳性能，提出既有混凝土梁桥的疲劳寿命评估模型、剩余疲劳寿命计算方法、各类型混凝土桥梁疲劳性能对比，并对实桥开展疲劳寿命评估，主要研究成果如下：

1、提出了适用于陕西省公路交通荷载状况的4种标准疲劳车模型，分别为高速公路I及国道I、高速公路II及国道II、省道、县乡级公路四个等级类型。

2、将动态称重技术（WIM）、声发射监测技术、动应变监测技术等多种监测技术融合应用于公路混凝土梁桥疲劳荷载与疲劳损伤监测，提升了混凝土桥梁疲劳安全监测与评估的技术水平。

3、提出了基于S-N曲线和Miner理论以及断裂力学的混凝土梁桥疲劳剩余寿命和使用安全评估方法，建立了钢筋疲劳裂纹扩展模型，编制了确定性疲劳寿命计算分析程序。

4、通过变化桥梁的跨径、截面形式、结构体系，分析了典型混凝土梁桥疲劳寿命的主要影响因素，研究了不同截面形式混凝土简支梁桥、混凝土连续梁桥在不同跨径、不同跨数下的疲劳性能差异。同时探讨了超载、腐蚀对混凝土梁桥疲劳寿命的影响。

5、建立了基于概率S-N曲线和概率断裂力学的混凝土梁桥疲劳可靠性评估方法，提出了混凝土梁桥纵向受拉主筋概率裂纹扩展模型与概率疲劳寿命评估模型，应用大型数学工程软件Matlab编制了混凝土梁桥疲劳可靠性与概率剩余寿命评估程序。

6、应用确定性与概率性的疲劳寿命评估方法对陕西省内5座典型混凝土梁桥进行疲劳使用安全评估，验证了所建立的评估方法体系的可靠性与实用性，为混凝土梁桥维护管理提供了技术依据。

三、研究成果产生的效益

本项目研究成果完善了我国混凝土桥梁使用安全评估的理论体系，提升了陕西省与我国在疲劳性能方面检测与评定的能力。课题成果完善和发展了现有的桥梁设计与检测规范，对合理利用分配资金与资源、统筹建设成本与维护成本、节约总投资都起到了积极促进作用。本项目研究具有显著社会经济效益，项目研究成果具有深远的理论研究价值与广阔的实际应用前景。通过本项目的科研攻关，培养和锻炼了一批高水平、高素质、创新能力强的科研人才梯队，增强了陕西省交通行业相关检测评估能力，对打造陕西省桥梁强省有显著成效。