冰冻海域全寿命周期的桥梁结构耐久性关键技术研究

将全寿命周期的结构耐久性理念贯穿设计、施工、运营及维护的全过程.通过耐久性方案的合理设计、施工过程的精细控制、关键参数的在线监测、结构状态的科学评估和大桥管养的有效及时等全寿命周期的过程控制,全面提高青岛海湾大桥的运营效率,实现大桥全寿命周期成本最优配置.通过耐久性在线监测,动态评估结构剩余使用寿命,确定技术可行、经济合理的防腐蚀技术措施,最终建立基于动态数据的桥梁管养技术.     

基于管养需求的实用型大跨径桥梁结构健康监测系统研究

结合江阴大桥上部结构健康监测系统升级改造工程,依据大桥的结构特点与各组成部分的监测需求,进行基于大跨径桥梁管养需求的实用型结构健康监测系统的总体目标、系统框架、层次结构和系统构成的设计。并借助于该系统提供的及时、客观的数据,将监测取得的成果成功应用于主桥阻尼器安装评价、主梁受船撞击后的损伤状况评估、大桥结构模态和动力特性分析等具体养护管理工作中,从而为江阴大桥的日常管养提供了定量化依据和科学化指导。     

基于云平台的大型桥梁管养系统研究

针对重庆东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥管养工作的海量数据管理,基于云平台技术,开发了一套大型桥梁综合管养系统,其涵盖经常检查、定期检查和特殊检查在内的检查数据管理、加固维修数据管理和健康监测系统监测数据管理。除基本的数据录入、查询功能外,该管养系统还具有结构损伤识别、结构安全评估等功能,可适用于不同类型桥梁的管养工作。     

基于《公路桥梁技术状况评定标准》的长大桥梁在线评估体系

结构监测系统已成为长大桥梁的基本配置,运营期产生的海量监测数据是长大桥梁安全及技术状况评估的主要数据来源,如何遵照《公路桥梁技术状况评定标准》所制定的原则设置合理的评估体系是长大桥梁管养领域面临的问题。首先给出了将长大桥梁按结构形式划分为若干受力独立的评估单元的规则,然后以分层综合评估方法为纲,对特定的底层评估指标设计了能适用监测数据为输入的在线评估器以及配套的评定标准,发展了一套优化的评估体系并编制相应软件模块。最后,以东海大桥副通航孔桥的监测数据为例,验证了该评估体系的正确性和适用性。     

钢斜拉桥运营期耐久性与易损性监测

耐久性和安全性是钢斜拉桥运营阶段需重点关注的问题。该文以苏通大桥斜拉桥为背景,结合国内外钢斜拉桥运营阶段技术状况资料,指出大跨度钢斜拉桥结构耐久性监测的主要内容,重点讨论相关检测的合理技术,并介绍苏通大桥的安全性监测和保障措施。     

中小跨径桥梁结构安全状态评估研究

针对目前中小跨径桥梁健康监测系统及结构安全状态评估相关研究不足的情况,以万埠大桥为工程背景,通过安装在桥梁结构上的健康监测系统获得实时监测数据,对桥梁结构应变及倾角数据进行分析处理。基于统计学原理,采用损伤预警理论中的无模型指标训练法对万埠大桥进行安全状态评估,通过该法计算得到桥梁结构应变及倾角值的安全阈值,将监测系统实时监测数据与安全阈值进行对比,评估桥梁安全状态,为桥梁管养部门管理决策提供依据,也为今后中小跨径桥梁安全评估提供实例借鉴。     

拱形钢桥塔斜拉桥结构健康监测与评估研究

之江大桥主桥为(116+246+116)m拱形钢桥塔斜拉桥,采用半飘浮结构体系,主梁采用流线型扁平钢箱梁,全桥共88根斜拉索,空间双索面布置。为满足该桥管养与结构受力状态评估的需求,建立大桥结构健康监测系统,基于监测数据分析环境、荷载,以及运营状态下桥梁的空间位移、线形、应力应变和结构动力特性等参数,并对结构状态进行评估。结果表明,桥址每小时平均风速最大值集中在1月～3月,最大风速为9.7m/s,没有超过8级的蓝色预警;通过大桥的车辆类型主要是小客车或小货车、大客车或中货车,载重量在7t以下;在运营荷载作用下大桥空间变形较小,结构受力在合理范围内且弹性工作性能良好。     

基于管养需求的江阴大桥结构健康监测系统研究

依据江阴大桥的结构特点与各组成部分的监测需求,确立了健康监测系统设计的总体目标、系统框架、层次结构和系统构成,从而建立了一套基于管养需求的实用型结构健康监测系统。并借助于该系统提供的及时、客观的数据,将监测取得的成果成功应用于主桥阻尼器安装评价、主梁受船撞击后的损伤状况评估、大桥结构模态和动力特性分析等具体养护管理工作中。     

深圳湾公路大桥结构健康监测系统的实现

介绍深圳湾公路大桥结构健康监测及安全预警系统的设计成果。围绕深圳湾公路大桥的桥型结构、桥址处环境气象条件的特点及管养需求,系统地阐述了桥梁结构健康监测与安全预警系统的系统构成、系统目标、传感器布设、以及安全评价方法策略等问题。     

洞庭湖大桥结构状态在线监测系统

桥梁结构状态在线监测系统是目前桥梁工程领域的研究热点,其目的是为结构损伤诊断、可靠性评估和维护提供科学的依据和指导。在分析了传统人工检测的不足的基础上,以洞庭湖大桥为例,从适用性和经济性角度,讨论了适于桥梁状态在线监测的监测项目和测量手段,并分析了监测系统结构、网络拓扑结构和通讯技术等关键问题,同时针对现有桥梁结构损伤诊断和评估的不足,提出建立因特网远程监测与分析平台,将异地专家与现场有机联系起来。     

基于监测数据的桥梁钢箱梁除湿系统工作性能评估

钢箱梁常作为大跨径索缆体系桥梁的主梁,其耐久性对百年大桥的建设至关重要。除湿系统的应用,为钢箱梁内部湿度的控制及桥梁耐久性的提升提供了一种有效手段。基于某城市大跨度缆索承重桥梁健康监测系统所采集的梁内及环境湿度数据,分析梁内湿度的时空分布情况,对梁内除湿系统工作性能开展评估。分析结果表明,梁内除湿系统能够较好发挥湿度控制效果,主梁主跨内的湿度小于60%RH的时间超过70%;受到多因素影响,梁内湿度随外环境呈现周期性波动,且空间分布存在一定差异。基于这一情况,提出了具有针对性的桥梁管养建议,进一步提升桥梁管养工作专业化、精细化水平。     

东海大桥健康监测系统桥梁健康状态评估方法

在东海大桥桥梁结构健康监测系统评估子系统中,用层次分析法建立了桥梁性能评价模型,分析确定影响桥梁结构性能状态的各因素及隶属度。对可量化的桥梁监测、检查数据以模糊推理法进行评估打分,对非量化的程度描述根据专家系统直接评估打分,综合分析计算后,得出各区段桥梁安全性、耐久性及使用性的评分,再以加权的方法最终确定大桥健康状态等级。实现了桥梁状态即时评估,为养护管理决策提供科学依据。     

特大型桥梁健康监测及数字化管养系统研究

分析特大型斜拉桥长期健康监测及数字化管养系统的功能,研究其各个子系统协同工作的集成方案,提出一套基于B/S模式的远程实时在线的桥梁长期健康监测实现和集成技术,并利用这套技术实现了特大型斜拉桥长期健康监测及数字化管养.     

有效开展特大型桥梁的检查、监测工作

随着国内外特大型桥梁越来越多地投入运行,桥梁安全更显重要。对此,该文经总结管养工作的经验,认为:管养单位应当始终把大桥结构安全受控作为管理重心,根据桥梁各类检查的不同作用及相互间的联系,抓住检查、检测和监测工作的关键,制定科学合理的桥梁检查、检测、监测方案,并持续进行认真检查,定期进行检测成果对比分析,掌握结构变化规律,以确保桥梁的结构安全和运行安全。     

马尔代夫中马友谊大桥耐久性设计

马尔代夫中马友谊大桥是"一带一路"重点工程,主桥为六跨叠合混合梁V形墩刚构桥。为了确保大桥100年设计使用寿命,调研了马尔代夫既有建筑结构的腐蚀现状,分析了项目所处环境的腐蚀介质,对混凝土结构及钢结构所处腐蚀环境及类型进行了划分。确定了混凝土结构采用海工高性能混凝土和适当增加混凝土保护层厚度的基本防腐措施,并针对不同结构部位增加附加防腐措施;钢结构采用重防腐体系的耐久性设计原则。腐蚀重点关注的构件布置了阳极梯系统。对桥梁混凝土构件的耐久性进行监测与评估,并针对相应腐蚀情况提出防护措施,确保大桥耐久性满足全寿命期要求。     

泰州大桥钢桥面铺装十年养护总结与评价

泰州大桥作为国家级重大工程,是世界首座千米级三塔悬索桥。主跨2×1 080 m,钢桥面铺装采用“下层浇注+上层环氧”的刚柔复合型铺装方案,其结构体系为桥梁技术前沿的突破性创新,系世界首创,具有“三塔两跨悬索桥型、钢箱梁结构超长、交通量较大、重型车比例高、桥位区雨量充沛、相对湿度大”等独有的工程特点。泰州大桥超长超柔钢桥面结构也对运营维养提出了新挑战,系大桥建设的“八大技术难点”之一。大桥在钢桥面铺装养护运营阶段做了大量卓有成效的研究与实践工作,取得了丰硕成果,建立了桥面系服役状态感知系统,摸清了铺装性能衰变规律,并定期开展洒水控温和治超,促进日常管养的成效明显。此外,还开展了人工步检及专业化检测工作,实现检测全面覆盖,开发了适用于刚柔复合型铺装长期服役的耐久性保存和提升的关键技术,实现高品质耐久性服役。     

堡子坪大桥结构健康监测技术方案

在桥梁设计、建造、运营、养护维修的整个生命周期内,桥梁不可避免地会因各类因素影响或共同作用而产生缺陷或病害,甚至部分桥梁在交通或者环境的偶发作用下会出现突发的桥梁灾难性事件。堡子坪桥属于T形钢构组合梁,是国道312定西段重要的交通运输桥梁。针对堡子坪大桥的运营环境特点以及桥梁结构的受力特点,将结构面临的危险源划分为结构损伤和结构状态的不利性改变两大类,并根据当前科学技术水平提出针对不同危险源情况的监测,针对性地服务于桥梁百年的运营管养。该系统以带有操作系统功能的系统操作软件为平台,以数据管理系统为核心,以在线传感器系统、数据采集和传输系统、状态评估系统、远程信息查询系统、管理应用系统为外围应用功能,具有拥有良好的适应性、可扩展性、兼容性、可靠性、容错性和易操作性的开放式模块化构架。建立一个长期的在线监测预警系统,对桥梁进行实时长期监测,并及时预警。     

基于等效疲劳车的正交异性钢桥面板疲劳寿命评估研究

合理评估正交异性钢桥面板疲劳寿命,以指导新建钢桥建设及既有钢桥管养,成为当前桥梁可持续发展的重大需求。准确、合理的疲劳荷载是钢桥面板疲劳寿命评估的基础,然而在目前我国钢桥规范中,钢桥面板疲劳荷载采用的是一辆固定总重的四轴标准疲劳车,也没有给出具体钢桥面板疲劳寿命评估过程。对此,基于应力～寿命分析法,制订了一种基于等效疲劳车的钢桥面板疲劳寿命评估过程,并以武汉军山大桥和云南金安金沙江大桥为例,开展了正交异性钢桥面板疲劳寿命评估研究,研究结果表明:军山大桥与金安大桥合理等效疲劳车总重约是标准疲劳车的3.0倍与1.4倍。     

小河特大桥健康监测系统架构设计及实施建议

小河特大桥为国内单跨最大的钢管拱桥之一,同时地处山区深切峡谷,安全风险大。文章从保障桥梁的运营安全和提高大桥的安全预警水平和养护管理效率出发,提出建立对大桥主要构件实施自动化监测,获取桥梁结构主要参数的变化信息,对结构的静力和动力安全性、耐久性和适用性进行综合性评估,实时了解结构的安全服役状态,对桥梁的危险状态及潜在威胁及时预警的健康监测系统,设计了系统架构和实施建议。     

异型系杆拱桥结构运营期间健康监测系统研究

根据异型钢管混凝土拱桥结构特点和养护管理的需求,提出了基于自动化光纤光栅传感监测系统与人工巡检系统相结合的综合监测策略.根据异型钢管拱桥构件在结构安全中的重要性和易损性确定了监测内容,重点对于大桥关键受力区——拱脚倒三角区进行了有限元分析,在此基础上进行了FBG等传感器布置,对于大桥运营结构预警与评估实施方法等进行了探讨.在结构监测、预警与安全评估方面,提出了以“结构第一传力体系静力特点为主、动力特点为辅”的结构安全状态预警与安全评估方法,提升了评估技术的实用性和可靠性,为进行大桥结构状态识别、结构的承载力评估与结构安全评估等进一步工作奠定了基础.