文|交通運輸部公路科學研究院
“跨海大橋主墩基礎損傷識別與安全預警技術研究”項目已形成應用指南、軟件等多項研究成果。其成果解決了跨海大橋主墩基礎管養目前亟待解決的一系列難題,填補了該領域技術空白,為大橋養護提供有力支撐,同時也為大橋主墩基礎養護檢測節約巨大費用。目前,研究成果基本達到成熟應用階段,已在38個工程項目中得到推廣和應用。

該項目研究成果已在杭州灣跨海大橋等38個項目中推廣應用
該項目根據跨海大橋主墩基礎所處環境、損傷特點、受力特性經過大量理論研究、試驗測試和工程驗證,形成了跨海大橋主墩基礎損傷識別與安全預警成套技術,為跨海大橋主墩基礎設計、養護管理提供技術支持。
首先,該項目在跨海大橋主墩基礎病害檢測、識別方面,提出采用基于模態的動力指紋損傷識別方法和三維聲吶成像無人檢測技術,解決了當前跨海大橋主墩基礎在深水、渾濁環境下無法檢測的難題。
其次,根據跨海大橋主墩基礎受力特性,該項目建立了適用于跨海大橋主墩基礎損傷分析模型和損傷評價模型,填補跨海大橋主墩基礎在損傷分析和評價領域的空白。
再次,該項目建立了跨海大橋主墩基礎船撞損傷的分級評估方法及技術指標,為跨海大橋主墩基礎船撞損傷分析和評估提供依據和技術支撐。
最后,該項目構建了跨海大橋主墩基礎安全預警模型及預警指標體系,并研發了適用于跨海大橋主墩基礎安全預警評估的軟件,為跨海大橋主墩基礎監測、安全預警提供手段和方法。
該項目研究成果已經在杭州灣跨海大橋(南航道橋、北航道橋)、嘉紹大橋、舟山金塘大橋等多座大橋成功應用,明顯提升了跨海大橋主墩基礎損傷檢測識別及安全預警等方面的技術水平,對保障沿海地區公路交通動脈的正常運營,保護國家巨額投資的交通資產,減少跨海大橋加固維護費用等方面,起到了積極作用。

損傷工況1下前3階的應變模態改變率指紋

損傷工況2下前3階的應變模態改變率指紋

跨海大橋主橋整體模型模態分析