科技成果所属领域（或研究方向）:工程技术
科技成果名称: 大跨度混凝土桥梁服役安全保障技术
成果简介：
我国现有公路桥梁83万余座，大跨度预应力混凝土桥梁占很大比重。由于不利环境和日益增长的交通量，致使30%以上的桥梁存在严重病害，主要表现为：压浆缺陷、力筋锈蚀、混凝土开裂、预应力损失严重等，服役安全难以保障。针对这些问题，该项目历时10 年，研发了大跨度混凝土桥梁服役安全保障若干新技术，在隐蔽缺陷智能感知技术、安全性评价方法以及预应力保障技术等三个方面取得了重大突破和实质性创新。
1. 发明了大跨度混凝土桥梁隐蔽缺陷智能感知新技术。提出了高空外观缺陷高精度图像智能重构方法，发明了结构内部缺陷发生发展规律感知技术，创造性结合大数据与人工智能技术，创建了隐蔽缺陷智能感知系统，发明了基于“互联网+大数据”的缺陷信息智能定位、定量技术，实现了病害远程自动识别，精度达到微米级，突破了隐蔽缺陷病害难以有效量化表征的技术瓶颈，被国内知名《桥梁》杂志誉为“创建了桥梁现代化健康运营新模式”，也得到国际同行广泛关注，入选ESI 高被引成果。
2. 提出了大跨度混凝土桥梁的安全性评价新方法。明确了温度、湿度、多离子协同作用机制，发明了多因素作用下氯离子浓度精细测试技术，首次系统地从材料→构件→结构多尺度视角，揭示了预应力混凝土桥梁耐久性能退化机理，创建了常规检测+缺陷感知+荷载试验的多源信息融合理论，建立了桥梁承载力预测及其更新模型，实现了多源信息的综合利用，形成了集缺陷感知-性能退化-演化模型于一体的安全性评价方法，显著提高了安全性评价的准确率，成果被国际同行评价为开创性工作，并被纳入国家标准。
3. 发明了大跨度混凝土桥梁预应力保障新技术。研发了预应力筋应力水平调控技术，发明了高精度自由调控的预应力筋锚具，使得锚固回缩预应力损失减小了60%；明确了基于主动传感的信号衰减与管道压浆密实度的协调作用机制，发明了压浆密实性检测技术，精度达到90%以上；建立了表层嵌贴纤维增强塑料-混凝土界面粘结滑移模型，发明了表层嵌贴纤维增强塑料的桥梁预应力补偿技术，完善了预应力提升计算理论，材料强度利用率提高65%以上，攻克了预应力可调、可控、可补偿的技术难题，保障了桥梁服役安全。
u成果显著推进了行业科技进步，被国际权威专家誉为开创性工作(pioneering attempt)，被中国工程院院士为首的专家组评价为“国际领先水平”；成果被纳入3 部国家或团体标准，培养博士、硕士生80 余名；组建了南方地区桥梁长期性能提升技术国家地方联合工程实验室、桥梁工程安全控制教育部重点实验室。成果保障了杭州湾跨海大桥、贵州石子窝大桥、长沙靳江大桥等100 余座桥梁安全运营，产生经济效益1.39 亿元，促进了社会经济发展。
u本项目共产出科研论文106篇，获授权发明专利12项，项目成果获2018年湖南省技术发明一等奖。
成果展示：
图3 预应力管压浆密实性检测技术
图4 获奖证书
技术指标：（供参考）
序号 |
指标名称 |
参数 |
1 |
预应力损失 |
≤60% |
2 |
氯离子测试精度 |
提高了10% |
3 |
压浆密实性检测精度 |
≥90% |
技术成熟度：（小试在研）
知识产权：（有就填。含申请/授权专利情况）
序号 |
专利号 |
专利名称 |
状态 |
1 |
ZL201310316090.0 |
一种高精度自由调控的预应力锚具 |
授权 |
2 |
ZL201310284660.2 |
一种确定多因素作用下预应力混凝土氯离子扩散机理的方法 |
授权 |
转化方式：转让或合作开发
市场分析：
u该技术和产品可用于桥梁服役性能评估和安全保障，能够为桥梁管理部门提供安全保障技术，对提升管理水平具有重要意义。
团队情况：
团队成员 |
张建仁（团队负责人）、王磊、蒋田勇、彭建新、谢海波等 |
项目联系人 |
彭建彭建新 |
电子邮箱 |
jianxinpeng@csust.edu.cn |
