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文物钢桥全寿命跟踪监控与整体保护式修复技术及示范

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登记号:G20201049

所属行业:燃气及水的生产和供应业

学科分类:桥涵工程;

关键词: 石膏雨管理机制 烟气冷凝 烟气析水相变 干烟技术

绿色分类:材料节约;

  • 基本信息
成果名称: 文物钢桥全寿命跟踪监控与整体保护式修复技术及示范
成果登记号: G20201049 学科分类: 桥涵工程;
绿色分类: 材料节约; 项目关键词: 石膏雨管理机制  烟气冷凝  烟气析水相变  干烟技术  
推荐单位:

同济大学

成果所处阶段: 成熟应用阶段
合作方式: 合资合作, 成果所属行业: 燃气及水的生产和供应业
国家/地区: 中国 知识产权: 发明专利,其他
简介: 点击查看

有越来越多的桥梁与人们生活相依,逐渐人桥合一成为文物。它们的保护其实早已开始。项目自1986年起历时三十余年形成了文物钢桥全寿命跟踪监控和整体保护的成套理论、方法和技术(简称SECRET技术)并经受工程检验:由既有钢桥安全预测和控制理论、剩余使用寿命消耗的工程评价方法以及性能演化的数字孪生技术三部分构成。以国内仅存的三铰钢拱桥-宁波市灵桥为示范,运用该技术克服了全寿命周期内状态跟踪、管养和大修过程中虚实孪生体双向控制、使用寿命终结判据、历史技术资料散失等技术难题,并衍生出2项所特有的整体保护方法和技术,实现了文物保护和有效利用的双重目标。2016年7月灵桥重获新生,被专家誉为史上从所未见的文物桥梁全寿命整体保护的成功范例。主要科技创新有:1、创立了基于数字孪生技术的老钢桥剩余使用寿命消耗的工程评价方法。依靠数字孪生技术和研究方法的进步逐步形成和完善了一套基于断裂力学的剩余使用寿命评定理论和方法体系。实现了各个时期检测评定、交通管控和性能预测等方面的双向数字流动和虚实控制,孪生误差不超过5%。建议的7年左右合理结构定期检测间隔为养护规范所采纳。利用数字孪生模型及时预报了文物钢拱桥危险状态。2、提出了适用于文物桥梁的基因提取、重组与保护准则。建立了基于文物基因元数据模型和社会系统价值的文保桥梁评价方法,并依此制定保护准则,实现了文物保护和交通利用间的平衡统一。在保留原材料高达80%的情况下,将灵桥交通功能由大修前危桥提升到通行城-B级,还延长使用寿命最少40年。3、针对三铰钢拱桥提出了特有的节段拆卸、加固方法和施工过程控制技术。根据试验和理论分析,提出了拱肋内衬组合加固方法,使得老结构分担总受力高达60%。研发了无损/微损铆钉拆卸新工艺。试制长20m大型钢板组合结构的机械矫正特种装置解决了拱肋严重偏斜变形的矫正难题。通过逐段精确控制,实现了拱轴线复原精准度不超过每米2mm。4、建立了用超大直径桩加固深埋条件不详的桥台基础设计方法和施工工艺。针对基础图档缺失、施工对原有基础的扰动、投资、文保限制及原拱铰下混凝土碎裂等因素,提出了在台前拱铰下方增设超大直径桩基加固的共同作用理论并形成全套工艺。使原桥台受力控制在加固之前的承载能力之内,占组合桥台承载力的50%。采用了先进的成孔控制工艺,清底系数低于0.6,确保在超大直径灌注桩近距离施工期对原状态不详的斜木桩基础零扰动。项目研究获授权发明专利10项,发表SCI/EI论文收录64篇,参编规范4部,出版专著3本,培养王春生获全国优秀博士论文。成果成功应用于外白渡桥、南京长江大桥、解放桥等二十几座文物钢桥或老钢桥,近三年新增直接经济效益约34.5亿元,应用前景还将更加广阔。经权威机构查新检索和验收专家组鉴定:项目实现了理论、方法和技术的自主创新和国际超越,整体达到国际领先水平。

姓名: 李杰陈惟珍 性别:
出生日期: 2020-08-27 职务:
国籍(地区): 中国 联系地址: 上海市杨浦区四平路1239号行政北楼302室
电子邮件: chengky@tongji.edu.cn
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