桥梁工程安全与韧性实验室：大型桥梁怎样做到万无一失
时间：2024年01月20日
俗话说：建桥容易养桥难，科技领先保安全。当前，我国公路通车运营总里程已突破55万公里，其中各类型桥梁就超过100万座，特别是具有控制性工程的长大桥梁就有10万余座，这些桥梁从建造到运维，针对可能出现的自然灾害与人为突发事件，有必要提供全寿命周期的“预测、评估、诊断与决治”成套咨询服务。要做到科学监测并非易事，因此管理的科学评估与养护的智能化成为桥梁管控工作的重中之重。
桥梁工程安全与韧性实验室以科技创新为己任，专攻科技难关。实验室抗震创新团队联合长安大学、西安公路研究院有限公司等单位，承担了包括国家重点研发计划项目课题、陕西省自然科学基金及陕西省交通运输厅计划等系列科研任务，经过团队不懈努力，取得了重大技术突破，“服役桥群动力性能评价及防控关键技术”获得了2023年中国公路学会科学技术二等奖。该项目以车辆冲击、撞击及地震作用三大特色动力问题为突破口，针对该领域内现有桥梁动力致损机理不明确、性能感知与评价手段不成熟、性能提升及防控关键技术不完备等现状，采用理论分析、数值仿真、室内外试验验证应用相结合的方法，建立了服役桥群动力性能评价及防控关键技术体系，取得的创新成果主要有：
◢ 建立了桥梁典型动力响应分析理论与方法。首创了连续梁桥负弯矩冲击系数计算理论，揭示了不同响应冲击系数的力学特性，构建了车辆侧面撞击桥梁上部结构最大撞击力计算方法，提出了桥梁减隔震简化计算理论，完善了桥梁动力性能基本理论体系。
◢ 创新了服役桥群动力性能感知与评价方法。研制了桥梁高精度动挠度感知系统及预紧弹簧-悬锤系统，提出了基于轻量化荷载的桥群动力性能快速评价方法，建立了车辆撞击桥梁的损伤评估方法，构建了服役桥群地震风险评估和分级方法，完善了动力性能评估内容和评价体系。
◢ 研发了桥梁动力损伤防控与性能提升关键技术及装备。确定了服役桥群车辆荷载作用下的振动减速体系形式及设计参数，开发了智能化识别超高车辆预警系统，获得了具有自主知识产权的众多成果。取得了显著的社会效益。
得益于桥梁工程安全与韧性实验室良好的创新生态，作为实验室“应用基地”的重庆物康科技有限公司，将创新成果应用于陕西、重庆、广东等多个省市百余座桥梁的动力性能设计、评估与性能提升，攻克了大型、特大型桥梁动力韧性提升关键技术难关，为我国交通基础设施建养和人民生命财产安全提供有力的技术保障。物康科技推动创新成果的应用实施，为提升桥群设计和精细化养护水平提供有力指导，进而显著提高交通基础设施运营管理和决策的科学程度，对我国现代化交通基础设施建设与运维模式向信息化、智能化转型提供前瞻性技术储备，响应了国家交通强国战略及“十四五”规划和2035远景计划，“产研”紧密联合，社会经济效益显著。
明珠湾大桥
（供稿：桥梁工程安全与韧性实验室、关书敏）