破解中小跨徑配筋混凝土梁橋安全性評估難題

文/交通運輸部公路科學(xué)研究院

獲獎等級：二等獎

項目名稱：中小跨徑配筋混凝土梁橋安全性評估方法研究

公路橋梁工業(yè)化與標(biāo)準(zhǔn)化是橋梁發(fā)展的重要課題，伴隨我國交通運輸?shù)目焖侔l(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)中占比最高、應(yīng)用最廣泛的中小跨徑橋梁，特別是配筋混凝土梁橋安全性評估問題亟待解決。

交通運輸部公路科學(xué)研究院緊密結(jié)合橋梁工程實際，針對我國量大面廣的中小跨徑配筋混凝土梁橋，開展中小跨徑梁橋垮塌事故調(diào)研，分析了垮塌橋梁的失效模式，系統(tǒng)地建立了安全隱患排查和安全性評估技術(shù)方法與體系，深化服役橋梁承載能力評定檢算系數(shù)的計算方法，推動服役橋梁承載能力評估技術(shù)的升級，解決了中小跨徑橋梁安全隱患排查無據(jù)可依的難題。

實用性 從三個方面提升安全評估水平

首先，該項目研究采用室內(nèi)模擬試驗、數(shù)值模擬的手段，揭示了不同往復(fù)荷載水平下鋼筋混凝土梁橋累積損傷規(guī)律，明晰了超載比率對服役橋梁損傷程度與失效模式的影響特征。

其次，通過基于安全隱患等級的橋梁安全失效極限狀態(tài)影響研究，建立了基于安全隱患評定標(biāo)度的中小跨徑混凝土梁橋安全性風(fēng)險概率評估方法，突破了橋梁安全性能評估定性與定量結(jié)合困難的瓶頸。

最后，建立了基于缺損狀況、功能狀況、工作狀況、能力狀況、安全風(fēng)險狀況的承載能力檢算系數(shù)標(biāo)度確定方法，攻克了基于目標(biāo)可靠指標(biāo)的檢算系數(shù)取值難題，實現(xiàn)了承載能力檢算系數(shù)由經(jīng)驗系數(shù)向可靠指標(biāo)分項系數(shù)的轉(zhuǎn)變。

推動作用 引入、編制、支持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

← 組圖：試驗梁破壞圖

在承載能力的研究成果方面，該項目的研究成果全面引入了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/T J21-2011）、《公路橋梁技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/T H21-2011）等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的修訂內(nèi)容。

在安全隱患排查的成果方面，該項目研究成果申報并編制了中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁抗洪能力檢測評定規(guī)程》，支持了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路橋梁現(xiàn)場檢測技術(shù)規(guī)程》相關(guān)條文的制定。

該項目研究成果具有多項自主知識產(chǎn)權(quán)的專利和軟件著作權(quán)，通過編制相關(guān)應(yīng)用軟件，已廣泛應(yīng)用于我國中小跨徑配筋混凝土梁橋的安全性評估，提升了我國橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平。

社會效益 提升評定科學(xué)性 保障出行安全

目前，該項目研究成果已應(yīng)用于安徽省普通國省干線公路養(yǎng)護(hù)巡檢項目、吉林省高速公路橋梁巡檢項目等實際工程，基于項目研究研發(fā)的軟件和裝備已在國家道路與橋梁質(zhì)量檢驗中心，以及山東、四川等省份得到應(yīng)用。

項目研究成果填補(bǔ)了我國安全隱患排查依據(jù)不足的空白，有效提升了公路橋梁承載能力評定的科學(xué)性，降低了橋梁安全事故發(fā)生的風(fēng)險，能夠延長橋梁結(jié)構(gòu)使用壽命，減少后期維護(hù)資金投入。同時，提升了在役橋梁服務(wù)水平，保障了人民群眾安全出行，對于提高公路運行效率，促進(jìn)我國公路交通安全運營的可持續(xù)發(fā)展，助力“平安交通”和“交通強(qiáng)國”的國家戰(zhàn)略具有積極意義。