· 引言 · 2020年度,,我國橋梁建設(shè)繼續(xù)取得世界矚目的成就,。2020年12月26日,我國首座,,世界最長(zhǎng)的公鐵兩用跨海大橋——平潭海峽大橋,,繼2020年10月1日公路段通車運(yùn)營后,又實(shí)現(xiàn)了鐵路段通車運(yùn)營,。據(jù)最新權(quán)威統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),,截至2019年末,我國公路橋梁數(shù)量達(dá)87.83萬座,,里程達(dá)6063.46萬米[1],,位居世界第一。 但是,,眾所周知的多種原因?qū)е铝藰蛄洪L(zhǎng)期安全運(yùn)營存在諸多隱患,。僅2007年至2012年間,就有37座橋梁垮塌,,致使180多人喪生,其中近60%為1994年之后所建,,橋齡不到20年,。而目前,我國公路網(wǎng)中約有40%的橋梁服役超過20年,,圖1更為細(xì)致地展示了1900年至2018年,,我國公路網(wǎng)中橋梁總數(shù)與危橋數(shù)量的變化趨勢(shì)。雖然危橋數(shù)量自2007年達(dá)到峰值后得到有效抑制,,但是同期橋梁建設(shè)規(guī)模及速度進(jìn)一步加大加快,。即使不考慮加固后的時(shí)效性,就目前數(shù)據(jù)來看,,未來10到30年,,我國仍然需要面對(duì)日益增長(zhǎng)的橋梁維護(hù)加固改造壓力,。 隨著研究和實(shí)踐的深入,“橋梁評(píng)估加固”已經(jīng)成為“橋梁健康管治體系”有機(jī)組成部分,,涵蓋了橋梁檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)理論,、方法與技術(shù)裝備、健康評(píng)估,、養(yǎng)修加固理論和方法,、加固決策以及橋梁全生命周期智能管理專家系統(tǒng)等方面,如圖2所示,。本文重點(diǎn)圍繞健康評(píng)估,、加固和加固決策等相關(guān)方面的重要進(jìn)展,對(duì)國內(nèi)外近年來廣大科研工作者的成果進(jìn)行整理歸納,,供今后的研究及工程實(shí)踐參考,。 圖1 全國橋梁總數(shù)與危橋數(shù)量統(tǒng)計(jì) 圖2 橋梁健康管治體系結(jié)構(gòu) · 1 橋梁健康檢/監(jiān)測(cè)進(jìn)展 · 橋梁檢測(cè)與健康監(jiān)測(cè)是整個(gè)橋梁健康管治體系的首要環(huán)節(jié),其目的是利用傳感器技術(shù)及信號(hào)處理分析技術(shù),,得到橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的理化參數(shù)或指標(biāo),,這些參數(shù)或指標(biāo)主要分為環(huán)境指標(biāo)、荷載等作用,、橋梁結(jié)構(gòu)自身響應(yīng)三大類,,為后續(xù)評(píng)估、加固等環(huán)節(jié)提供有效且可分析處理的科學(xué)參考依據(jù),。二者區(qū)別在于:橋梁檢測(cè)是主動(dòng)地,、具有針對(duì)性地通過靜力或動(dòng)力荷載試驗(yàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè),主要應(yīng)用于橋梁驗(yàn)收和對(duì)疑似“問題橋梁”進(jìn)行針對(duì)性檢查,;健康檢測(cè)則是對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)化,、常態(tài)化的監(jiān)控,主要以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控及預(yù)警為目的,。橋梁檢測(cè)所用手段相對(duì)傳統(tǒng)且成熟,,此處著重介紹橋梁健康監(jiān)測(cè)的最新進(jìn)展。 · 1.1對(duì)橋梁主要病害的監(jiān)測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展 · 鋼筋銹蝕是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性能退化的主要原因,,研究表明,,鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗彎、抗剪承載力有著不同程度的影響[2],,最近的研究還證實(shí)了不同受拉鋼筋上鋼筋截面損失的相關(guān)性越強(qiáng),,則銹蝕鋼筋混凝土梁的承載力變化越大[3]。在混凝土開裂后,,在水氧[4],、酸雨[5]、除冰鹽水[6],、海水[7]等侵蝕作用下,,鋼筋銹蝕問題尤為突出,,且裂縫寬度越大,鋼筋銹蝕越嚴(yán)重[8,9],。金祖權(quán)[10]等利用絲阻電極技術(shù)對(duì)海洋環(huán)境下混凝土中鋼筋的銹蝕速率進(jìn)行了研究,,結(jié)果表明:在海洋環(huán)境中,當(dāng)鋼筋混凝土裂縫寬度達(dá)到0.3mm時(shí),,海水浪濺區(qū)混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕速率可達(dá)到0.484μm/a,。對(duì)于鋼筋銹蝕的監(jiān)測(cè),后文主要介紹電化學(xué)法和電磁法的最新進(jìn)展,,如圖3所示,。 圖3 鋼筋銹蝕檢測(cè)技術(shù)進(jìn)展 對(duì)于鋼筋銹蝕,通常利用電化學(xué)技術(shù)來進(jìn)行監(jiān)測(cè),,如開路電位,、線性極化電阻、電化學(xué)阻抗譜等[11],,國內(nèi)外現(xiàn)行檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也采用了該方法[12,13],。對(duì)電化學(xué)檢測(cè)方法的研究也有了新的進(jìn)展:Gabriel Samson[14]等人基于恒電流極化法設(shè)計(jì)了一種新的探頭,用于測(cè)量鋼筋的腐蝕速率,,在數(shù)據(jù)的處理上,,利用迭代算法,對(duì)混凝土保護(hù)層電阻率取用開始測(cè)量時(shí)的瞬時(shí)歐姆降,,對(duì)鋼筋腐蝕速率取用穩(wěn)態(tài)電位計(jì)算,,結(jié)果表明該方法對(duì)三個(gè)腐蝕參數(shù)(腐蝕電位、混凝土保護(hù)層電阻率和鋼筋腐蝕速率)測(cè)定與實(shí)際情況較為符合,;Thunyaluk[15]等人采用電化學(xué)電流噪聲法來測(cè)定鋼筋的腐蝕情況,,然后用光學(xué)顯微確認(rèn)和質(zhì)量損失法分別驗(yàn)證了電化學(xué)電流噪聲法對(duì)腐蝕類型(均勻腐蝕或局部腐蝕)和腐蝕強(qiáng)度測(cè)量的可靠性,并在此基礎(chǔ)上,,通過對(duì)信號(hào)的特征變量進(jìn)行遞歸量化分析,,建立了隨機(jī)森林模型來預(yù)測(cè)腐蝕類型;孫世棟[16]等人利用電阻層析成像技術(shù),,采用埋入式電極注入電流采集電壓的方式獲取成像數(shù)據(jù),,并利用基于共軛梯度法的電阻成像技術(shù)進(jìn)行圖像重構(gòu),實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼筋銹蝕的無損檢測(cè),,但該方法僅能定性分析鋼筋銹蝕的區(qū)域范圍,;Li [17]等人基于能斯特方程和巴特勒-沃爾默方程進(jìn)行了理論分析,,揭示了不同腐蝕狀態(tài)下腐蝕電位性質(zhì)及其與腐蝕速率的關(guān)系,,對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),較負(fù)的腐蝕電位和較高的腐蝕電流密度確實(shí)是氯化物誘發(fā)點(diǎn)蝕的典型特征,,但同時(shí),,混凝土碳化引起的腐蝕電位和腐蝕電流密度之間卻沒有明顯的關(guān)系,。目前適用最為廣泛的電化學(xué)測(cè)量方法為自然電位法,它是通過測(cè)定鋼筋電極的相對(duì)電位來判斷鋼筋的銹蝕狀況,。自然電位法設(shè)備簡(jiǎn)單,、成本較低、操作方便,,但只能從熱力學(xué)角度定性地判斷鋼筋銹蝕的可能性,,而不能夠定量測(cè)量鋼筋銹蝕比例。 近來,,科研工作者也致力于開發(fā)鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)的物理方法,,其中基于霍爾效應(yīng)的電磁方法研究較多。Fu[18]等人開發(fā)了一種可外置于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)上的電磁式裝置(如圖4所示)以偵測(cè)及監(jiān)控埋置鋼筋的腐蝕,,基于有限元方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬,,驗(yàn)證了外電磁傳感器的有效性;并采用沖擊電流法測(cè)定了混凝土試件中鋼筋的不同腐蝕程度,,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,,腐蝕鋼的質(zhì)量損失與外部電磁傳感器檢測(cè)到的磁通密度變化呈線性關(guān),通過與有限元數(shù)值模擬結(jié)果的比較,,表明利用磁通密度的變化來估算混凝土中銹蝕鋼筋的質(zhì)量損失具有較高的精度,。江勝華[19]等測(cè)量了8根鋼筋銹蝕前后的磁感應(yīng)強(qiáng)度,考慮地球背景磁場(chǎng)和環(huán)境干擾磁場(chǎng)的影響,,采用磁場(chǎng)梯度張量局部模量為指標(biāo)建立理論公式來反演鋼筋的銹蝕率,,試驗(yàn)結(jié)果表明,在銹蝕后鋼筋磁場(chǎng)梯度絕對(duì)值及局部模量的平均值減小,,且鋼筋自身的磁場(chǎng)梯度及局部模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于環(huán)境磁場(chǎng),,環(huán)境磁場(chǎng)的梯度及其局部模量可忽略不計(jì),最終計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的平均誤差為3.92%,。Mosharafi[20]等人利用T檢驗(yàn),、F檢驗(yàn)等統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)鋼腐蝕現(xiàn)場(chǎng)磁記錄可靠性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,,磁通密度導(dǎo)數(shù)的功率,、主頻分析和數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差三個(gè)磁性數(shù)據(jù)與鋼筋的銹蝕狀態(tài)有著良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,其中,,基于數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差的方法是最可靠的,。Zhao[21]等人以自發(fā)漏磁檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ),采用分段腐蝕,、沿鋼筋掃描的方法,,研究了鋼筋銹蝕后產(chǎn)生的漏磁信號(hào)切向分量曲線的線性變化率,結(jié)果表明,,在鋼筋混凝土試件的鋼筋銹蝕試驗(yàn)中,,隨著銹蝕程度的增加,,試件表面漏磁信號(hào)的切向分量加深,銹蝕區(qū)域的極值也越來越大,,并提出了“銹磁波動(dòng)參數(shù)”的概念,,以準(zhǔn)確反映鋼筋銹蝕斷開引起的漏磁場(chǎng)突變。Azari[22]等人基于漏磁法開發(fā)了一款橋梁鋼筋銹蝕機(jī)器人,,該機(jī)器人系統(tǒng)由兩個(gè)子系統(tǒng)組成,,即用于無損檢測(cè)的獨(dú)立漏磁系統(tǒng)和機(jī)器人漫游車,漏磁層設(shè)計(jì)有兩個(gè)永磁體來磁化嵌入的磁鏈,,多個(gè)霍爾效應(yīng)傳感器來檢測(cè)法向和軸向漏磁,,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室模型梁的測(cè)試,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)估,,結(jié)果表明,,該系統(tǒng)能夠成功地揭示腐蝕區(qū)的漏磁信號(hào)。盡管其它的物理監(jiān)測(cè)方法也有諸多進(jìn)展,,例如基于渦流熱像圖的鋼筋混凝土腐蝕檢測(cè)方法[23],、基于探地雷達(dá)數(shù)據(jù)的鋼筋混凝土腐蝕定量圖像處理技術(shù)[24]、基于壓電超聲傳感器的嵌入式鋼筋裂紋與腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)[25]等,,但筆者認(rèn)為基于霍爾效應(yīng)的電磁監(jiān)測(cè)方法有著更為廣闊的應(yīng)用前景,,因?yàn)椋海?)磁性數(shù)據(jù)與鋼筋銹蝕狀態(tài)有著更為密切的對(duì)應(yīng)關(guān)系;(2)量化指標(biāo)豐富,,適用場(chǎng)景更加多元化,;(3)數(shù)據(jù)精度高穩(wěn)定性好(環(huán)境影響小),;(4)靈敏度可控(通過控制驅(qū)動(dòng)電流和線圈匝數(shù)),;(5)非接觸式測(cè)量,遠(yuǎn)程可控,;(6)信息化和自動(dòng)化空間大,;(7)成本較低、設(shè)備簡(jiǎn)單等,。 圖4 外部電磁(EM)傳感器示意圖 對(duì)于混凝土的耐久性監(jiān)測(cè),,通常采用電阻率法。21世紀(jì)初,,Chung[26-29]等人對(duì)此做了較為系統(tǒng)的研究,,發(fā)現(xiàn)電阻率對(duì)混凝土的損傷有不同的響應(yīng),如動(dòng)應(yīng)力和靜應(yīng)力,、凍融循環(huán),、蠕變和干燥等,在后續(xù)的相關(guān)研究中,研究人員發(fā)現(xiàn),,電阻率與混凝土損傷裂縫寬度[30]、裂縫密度[31],、荷載循環(huán)次數(shù)[32]之間的關(guān)系,,最近柳根金[33]等研究了不同導(dǎo)電相對(duì)混凝土裂縫監(jiān)測(cè)的靈敏度和噪聲水平的影響,但直到目前為止,,這些研究仍然是定性的,,且受到諸多不確定因素的影響。究其原因,,筆者認(rèn)為電阻率是描述物體整體的或平均的材料物理性能的參數(shù),,它未能將混凝土材料不均勻性、損傷的離散型性和隨機(jī)性等因素納入考慮,。 科研工作者正也積極地探索混凝土耐久性監(jiān)測(cè)的其它方法,,主要集中在光學(xué)傳感監(jiān)測(cè)技術(shù):吳桐等人先后利用太赫茲(THz)成像技術(shù)[34]和光纖傳感技術(shù)[35]來對(duì)混凝土的裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)果表明,,基于高靈敏度太赫茲成像的方法對(duì)混凝土裂縫監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性較高,,對(duì)混凝土細(xì)小裂縫紋理分布的檢測(cè)精度較好,基于光纖傳感監(jiān)測(cè)技術(shù)的方法對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)深層裂縫監(jiān)測(cè)的物理參數(shù)估計(jì)精度較高,,對(duì)裂縫的檢測(cè)準(zhǔn)確性較好,。光纖光柵傳感器在混凝土耐久性監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究也有較大突破,例如吳靜紅[36]等人借助混凝土梁模型試驗(yàn),研究了光頻域反射計(jì)(OFDR)技術(shù)在混凝土結(jié)構(gòu)開裂辨識(shí)和發(fā)展?fàn)顩r監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用,,試驗(yàn)結(jié)果表明,,OFDR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)0.002mm級(jí)別微裂紋的預(yù)警,可以定位裂縫位置,空間分辨率達(dá)到1cm,更多關(guān)于光纖光柵傳感器的研究進(jìn)展,,將在后文中進(jìn)行展開,。 · 1.2傳感器技術(shù)及信號(hào)預(yù)處理研究進(jìn)展 · 在橋梁健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,各式各類的傳感器都已經(jīng)得到適用性驗(yàn)證,,筆者在前文有意識(shí)地提及,。對(duì)用于橋梁監(jiān)測(cè)的傳感器,總是被希望能夠多元化,、集成化,,以覆蓋日益豐富的監(jiān)測(cè)內(nèi)容。不可否認(rèn),,傳統(tǒng)的傳感器在多元集成化方面確實(shí)有所突破,,例如Ming[37]等人提出了一種由電阻率探針、多個(gè)氯離子選擇電極和鋼鐵腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成的多元傳感器,,能夠?qū)崟r(shí),、無損地監(jiān)測(cè)混凝土內(nèi)部電阻率、不同深度混凝土孔隙溶液中游離Cl-(Clf)含量以及鋼筋腐蝕參數(shù),但較之于光纖光柵傳感器,,在如多元集成化等方面卻難掩其技窮之羞,。 光纖光柵傳感器精度很高,能夠達(dá)到航空航天器監(jiān)測(cè)的精度要求[38],,體積小,,范圍廣,傳輸容量大,、損耗小,,耐腐蝕、抗電磁感擾,、絕緣性好等優(yōu)點(diǎn)[39],,能夠直接測(cè)量溫度、應(yīng)變等物理量,,通過設(shè)計(jì)相應(yīng)的敏感元件,,能夠用于測(cè)量應(yīng)變、溫度,、位移,、加速度等物理參數(shù),能夠滿足橋梁監(jiān)測(cè)的功能性,、耐久性,、自動(dòng)化和信息化要求,其工作原理及搭載形式如圖5所示,。近來,,光纖光柵傳感器在橋梁監(jiān)測(cè)的各個(gè)方面都有突出的進(jìn)展。在鋼筋銹蝕監(jiān)測(cè)方面,,Chen[40]等人研究了在長(zhǎng)周期光纖光柵(LPFG)表面鍍上一層銀和一層鐵碳的腐蝕傳感器的機(jī)理和靈敏度,,結(jié)果表明,在一定范圍內(nèi),,諧振波長(zhǎng)的變化與外層Fe-C層的質(zhì)量損失呈線性關(guān)系,,Tang[41]等人利用長(zhǎng)周期光纖光柵傳感器,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鋼筋點(diǎn)蝕鈍化,、萌生和擴(kuò)展的監(jiān)測(cè),,田昊[42]等人利用分布式光纖傳感器對(duì)鋼筋銹脹引起砂漿表面產(chǎn)生的應(yīng)變進(jìn)行了監(jiān)測(cè),從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同直徑的鋼筋銹蝕的體外監(jiān)測(cè),,王浩[43]等人利用光纖布拉格光柵(FBG)對(duì)不同強(qiáng)度等級(jí)混凝土內(nèi)的鋼筋腐蝕率進(jìn)行了檢測(cè),,其靈敏度達(dá)到0.02%,監(jiān)測(cè)范圍超過1%,;在混凝土裂縫監(jiān)測(cè)方面,,王莉[35]等人采用光學(xué)傳感技術(shù)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)深層裂縫的數(shù)據(jù)采集,,并對(duì)光纖傳感數(shù)據(jù)的可視化重構(gòu),提取混凝土結(jié)構(gòu)深層裂縫的特征分布信息參量采用統(tǒng)計(jì)特征分析的方法,,實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)深層裂縫的相關(guān)物理參數(shù)估計(jì)和結(jié)構(gòu)檢測(cè),,吳靜紅[36]等人通過實(shí)驗(yàn),分析比較了傳統(tǒng)應(yīng)變傳感裝置,、光纖布拉格光柵和基于光頻域反射(OFDR)的分布式光纖傳感器在混凝土結(jié)構(gòu)開裂辨識(shí)和發(fā)展?fàn)顩r監(jiān)測(cè)的結(jié)果表明,,采用基于OFDR的分布式光纖傳感器得到的裂縫定位結(jié)果和對(duì)裂縫發(fā)展的監(jiān)測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確。 圖5-1 干涉法原理 圖5-2 相位掩模技術(shù)原理 圖5 光纖光柵傳感器搭載形式及原理 在荷載監(jiān)測(cè)方面,,Tarawneh[44]利用光纖光柵傳感器,通過測(cè)量車輛到達(dá)傳感器位置的不同時(shí)間和通過路面?zhèn)鞲衅鞑ㄩL(zhǎng)變化監(jiān)測(cè)的速度來估計(jì)車輛的速度和軸距,,實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛的分類,,Chen[45]等人僅利用一組長(zhǎng)軌距光纖布拉格光柵(FBG)傳感器,無需額外的裝置即測(cè)得車輛的速度,、軸距,、軸向和總重,Zhang[46]等人提出了一種基于分布式光纖和局部FBG振動(dòng)傳感器的多尺度載荷識(shí)別系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)全尺寸和熱點(diǎn)位置的振動(dòng)荷載的測(cè)量,,已經(jīng)達(dá)到了能夠準(zhǔn)確識(shí)別落石沖擊的水準(zhǔn),其搭載形式及測(cè)試結(jié)果如圖6所示,。 圖6-1 搭載形式 圖6-2 測(cè)試結(jié)果 圖6 多尺度荷載識(shí)別系統(tǒng)及其測(cè)試結(jié)果 此外,,光纖光柵傳感器對(duì)于樁頂位移和側(cè)阻力[47]、橋墩沖刷[48],、地震監(jiān)測(cè)[49]等方面的監(jiān)測(cè),,也有著諸多優(yōu)勢(shì)。 光纖光柵傳感器可塑性和可設(shè)計(jì)性極高,,最近Songbi[50]等人探索了光纖應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)條件及噪聲控制,,建立光纖光柵傳感器的紡織編織制造方法,極大促進(jìn)了光纖光柵傳感器對(duì)各種結(jié)構(gòu)的精確測(cè)量應(yīng)用,;張冬偉[51]等人設(shè)計(jì)了一種FBG傳感元件結(jié)構(gòu),,當(dāng)其光柵點(diǎn)應(yīng)變傳遞率保持在90%以上時(shí),光柵點(diǎn)的重建位置誤差將保持在0.08mm內(nèi),;張煜熔[52]等人研究了菱形邊長(zhǎng),、厚度對(duì)靈敏度的影響,同時(shí)也證明了菱形結(jié)構(gòu)具有溫度自補(bǔ)償性,,可設(shè)計(jì)為邊長(zhǎng)為7mm,、厚度為1mm的微型傳感器。 光纖光柵傳感器性能優(yōu)異,,但需要專用的解調(diào)設(shè)備,,將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)才能進(jìn)行采集和傳輸[53]。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)獲得的光信號(hào)采樣點(diǎn)之間的歐式距離較大,導(dǎo)致解調(diào)后信號(hào)還原度不高的問題,,潘瑩[54]等人提出基于數(shù)據(jù)挖掘算法的光纖光柵傳感器復(fù)用解調(diào)技術(shù),,完成對(duì)光纖光柵傳感器復(fù)用信號(hào)的解調(diào),并保留了原始基帶信號(hào)中的細(xì)節(jié)信息,;針對(duì)傳統(tǒng)的折射率調(diào)制方法種類和回波譜的種類較少的問題,,Wang[55]等人提出了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的索引碼調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)光譜形狀的控制。關(guān)于信號(hào)降噪,,Liu[56]等人提出了一種圖像處理領(lǐng)域常用的提高數(shù)據(jù)信噪比的濾波方法,,即雙邊濾波法,通過對(duì)仿真數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,,比較了中值濾波,、小波去噪和雙邊濾波的去噪能力,結(jié)果表明,,雙邊濾波方法在抑制噪聲干擾的同時(shí),,能較好地保留有效信號(hào)的細(xì)節(jié),有效地提高結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的數(shù)據(jù)質(zhì)量,。 最后,,在對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)中,傳感器自身也有可能發(fā)生故障,,為確保所得數(shù)據(jù)的真實(shí)性,,避免誤檢、漏檢,,因此,,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)與評(píng)估之前,需要對(duì)傳感器故障進(jìn)行預(yù)處理以識(shí)別和分類,。Liu[57]等人提出了一種基于深度學(xué)習(xí)的傳感器故障分類方法,,并通過機(jī)械和電氣仿真,得到了五種傳感器常見故障的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),,結(jié)果表明,,該方法能夠準(zhǔn)確地對(duì)傳感器故障類型進(jìn)行識(shí)別和分類。Xu[58]等人基于改進(jìn)相關(guān)向量機(jī)的集成回歸實(shí)現(xiàn)了傳感器系統(tǒng)高精度健康預(yù)測(cè),,平均相對(duì)誤差為0.60%,。光纖光柵傳感器在橋梁監(jiān)測(cè)上的研究進(jìn)展如圖7所示。 圖7 光纖光柵傳感器在橋梁監(jiān)測(cè)上的主要研究進(jìn)展 · 2 橋梁健康評(píng)估 · 橋梁健康評(píng)估是整個(gè)橋梁健康管理體系中最為關(guān)鍵的一環(huán),,其任務(wù)是對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)(包括現(xiàn)在及將來的環(huán)境作用,、荷載效應(yīng)及結(jié)構(gòu)抗力等)進(jìn)行評(píng)估和預(yù)測(cè),這直接影響著后續(xù)的加固維修決策,。同時(shí),,橋梁健康評(píng)估可大致歸為兩類:一類是基于時(shí)變可靠度理論的評(píng)估方法,,它著重于探索“結(jié)構(gòu)狀態(tài)與一系列變量之間的關(guān)系”的邏輯與事實(shí),試圖通過嚴(yán)格的理論推導(dǎo)或充分的試驗(yàn)證據(jù),,主動(dòng)地來選取合適的可靠度指標(biāo),,并賦予其權(quán)重,這在一定程度上是對(duì)設(shè)計(jì)理念的延續(xù),;另一類是基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的評(píng)估方法,,它承認(rèn)“結(jié)構(gòu)狀態(tài)與一系列變量之間的關(guān)系”的不確定性,并借助其他手段(如人工智能)來達(dá)到評(píng)估和預(yù)測(cè)的目的,。 此處將其分為上述兩類,,以便于有邏輯地闡述其最新研究進(jìn)展及觀點(diǎn),而非認(rèn)為二者是割裂甚至對(duì)立的,,相反,,筆者認(rèn)為只有綜合運(yùn)用這些方法,充分發(fā)揮二者的優(yōu)點(diǎn),,并在不同條件下各有側(cè)重,,才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)狀態(tài)的科學(xué)評(píng)估和預(yù)測(cè),。關(guān)于二者的聯(lián)合運(yùn)用也有一些進(jìn)展[59,60],,此處暫不做展開,而重點(diǎn)介紹上述兩種方法,。 · 2.1基于時(shí)變可靠度理論的評(píng)估方法 · 基于時(shí)變可靠度理論的評(píng)估方法,,實(shí)際上是基于已有的理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)在時(shí)間上進(jìn)行概率 “掃描”,當(dāng)一些不利因素被認(rèn)為會(huì)以不能接受的概率同時(shí)發(fā)生時(shí),,則會(huì)對(duì)它們分別賦予適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)及權(quán)重并進(jìn)行組合分析,。這種“掃描”的手段通常包括加速試驗(yàn)、有限元建模以及統(tǒng)計(jì)分析等方法等,。例如:路承功[61]在失效機(jī)理相似的情況下,,利用加速試驗(yàn)獲取鋼筋混凝土試件在耦合鹽環(huán)境中腐蝕劣化的壽命數(shù)據(jù),得到了可靠性壽命曲線,,并根據(jù)樣本容量的大小,,對(duì)比了不同指標(biāo)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性;Zhuang[62]等人利用可靠性分析的綜合框架,,建立了滿足疲勞分析精度的簡(jiǎn)化有限元模型,,采用蒙特卡羅方法計(jì)算了有無腐蝕的吊架的疲勞可靠性;Pietro[63]等人通過基于高斯混合模型的聚類分析,,從實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的數(shù)據(jù)庫中提取材料類別和相關(guān)的概率密度函數(shù),,考慮了不同的退化條件以及不同的鋼筋和混凝土等級(jí),考察了鋼筋銹蝕對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)間-可靠性曲線的影響,。 材料力學(xué)性能退化是結(jié)構(gòu)抗力衰變的重要原因,,從橋梁結(jié)構(gòu)的全壽命周期來看,,較之于泥石流、地震等引起的結(jié)構(gòu)損傷而言,,這是一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的漸進(jìn)性隨機(jī)過程,。Yu[64]等人對(duì)混凝土碳化過程中產(chǎn)生的非均勻腐蝕單元進(jìn)行了數(shù)值模擬,采用有限元電化學(xué)模擬方法研究了材料非均勻性條件下宏電池的腐蝕行為,,探討了材料不均勻性對(duì)有無結(jié)構(gòu)缺陷腐蝕模型的影響,。傳統(tǒng)的橋梁可靠性評(píng)估方法假設(shè)相鄰鋼梁的抗力或破壞是完全相關(guān)或獨(dú)立的,Gong[65]等人利用變量的冪律模型和基于Gamma過程的模型來描述腐蝕隨時(shí)間的不確定性演化,,并以鋼梁系統(tǒng)為例說明了腐蝕擴(kuò)展的空間相關(guān)性對(duì)鋼梁橋梁系統(tǒng)可靠性的影響是不可忽略的,。必須注意的是,材料的力學(xué)性能退化并非是一個(gè)嚴(yán)格的平穩(wěn)過程,,它同時(shí)也具有非平穩(wěn)特性,,文獻(xiàn)[63]也提到,不同的退化條件下,,鋼筋和混凝土性能退化表現(xiàn)出一定的差異性,,即類聚之后的統(tǒng)計(jì)結(jié)果都呈現(xiàn)出正態(tài)分布的特征,但是各自的統(tǒng)計(jì)均值和方差也表現(xiàn)出了一定的隨機(jī)分布特征,,Peter[66]等人的研究也有類似的結(jié)果,,即在不同的腐蝕條件下,鋼筋第一年(所選取的參考時(shí)間)的腐蝕速率是不相同的,,從而影響次年乃至今后的腐蝕速率,,這些影響最終會(huì)反映到結(jié)構(gòu)的抗力上。 更多新的研究成果,,集中在相對(duì)非平穩(wěn)的突發(fā)性隨機(jī)過程對(duì)結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,。Jin[67]等人以典型的橋梁變形作為動(dòng)力系統(tǒng)的激勵(lì),研究了四種簡(jiǎn)化車輛模型和四種簡(jiǎn)化輪軌模型的輪軌力及輪軌響應(yīng)誤差,,提出的輪軌約束模型與赫茲接觸模型具有相似的輪軌響應(yīng)結(jié)果,,為概率分析評(píng)估車輛在變形橋梁上運(yùn)行安全提供了可靠的數(shù)據(jù)源;鄧露[68]等人針對(duì)鋼-混凝土組合梁橋利用所建立的車橋耦合振動(dòng)程序,、S-N曲線和雨流計(jì)數(shù)法獲得了不同橋面狀態(tài)下,,車以不同車速過橋時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)力沖擊系數(shù)、疲勞損傷累積和最大應(yīng)力,,建立了能考慮橋梁全壽命周期內(nèi)橋面處于不同狀態(tài)時(shí)車輛過橋產(chǎn)生的累積疲勞損傷對(duì)鋼主梁極限承載能力折減的極限狀態(tài)方程,;Yan[69]等人分別用泊松方波過程和泊松脈沖過程來描述泥石流的漿體沖擊和漂石沖擊,定義了基于位移的定量損傷指標(biāo),,采用蒙特卡羅模擬方法,,推導(dǎo)了高、低粘度泥石流不同危險(xiǎn)度測(cè)度下的易損性曲線,,該方法能夠解決傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)?zāi)嗍鞔嗳跣阅P偷牡乩硐拗茊栴},;姜保宋[70]等人將概率密度演化方法與橋梁顫振多模態(tài)耦合分析方法相結(jié)合,,以江陰長(zhǎng)江大橋作為實(shí)例,通過考慮橋梁結(jié)構(gòu)自身的不確定性及氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)的不確定性,給出不同模態(tài)阻尼比及頻率的概率密度演化過程,。 這些影響橋梁結(jié)構(gòu)安全服役的隨機(jī)過程,,或?qū)⒃谖磥砟硞€(gè)時(shí)刻以最不利于結(jié)構(gòu)安全的形式同時(shí)發(fā)生,當(dāng)這樣的可能性不充分小時(shí),,應(yīng)當(dāng)納入評(píng)估范圍,。羅輝[71]等人在串并聯(lián)模型法的基礎(chǔ)上,通過引入Copula理論對(duì)體系中失效模式的相關(guān)性進(jìn)行衡量,,推導(dǎo)了各種串并聯(lián)體系的聯(lián)合失效概率計(jì)算公式,;Nassar[72]等人將基礎(chǔ)隔震橋梁的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)元件的尺寸和材料力學(xué)性能以及溫度和地震危險(xiǎn)性建模為隨機(jī)變量,提出了一種基于概率的可靠度評(píng)估方法,,以考慮不同條件下同時(shí)發(fā)生地震時(shí)隔震性能的變化,;周敉[73]等人采用Ferry Borges荷載組合理論求解地震設(shè)計(jì)狀況組合效應(yīng)分布,依據(jù)直接積分法計(jì)求解橋梁結(jié)構(gòu)的失效概率,,從而確定荷載效應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)與可靠度指標(biāo)影響面關(guān)系,,結(jié)果表明,忽略汽車荷載的地震設(shè)計(jì)狀況風(fēng)險(xiǎn)分析,,將嚴(yán)重低估橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際失效概率,,并對(duì)不同地震烈度和目標(biāo)可靠度,給出了汽車和地震作用分項(xiàng)系數(shù)的一些建議值,。 此外,,還有關(guān)于加固[74],、加寬[75]后橋梁結(jié)構(gòu)的時(shí)變可靠度評(píng)估研究,,此處不作詳細(xì)闡述?;跁r(shí)變可靠度的橋梁健康狀態(tài)評(píng)估本年度的主要研究進(jìn)展如圖8所示,。 圖8 基于時(shí)變可靠度的橋梁健康狀態(tài)評(píng)估本年度的主要研究進(jìn)展 · 2.2基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的評(píng)估方法 · 基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的評(píng)估方法,實(shí)際上是基于已有的測(cè)量結(jié)果對(duì)結(jié)構(gòu)狀態(tài)在概率分布上進(jìn)行時(shí)間序列“掃描”,,當(dāng)某種不利因素與結(jié)構(gòu)的某種狀態(tài)的概率分布被“認(rèn)為”(這種判斷可能是人為主觀的,,也可能是機(jī)器的)在時(shí)間上具有一定的相關(guān)性時(shí),則賦予其相應(yīng)的權(quán)重,。這種“掃描”的手段包括貝葉斯,、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法。 陳龍[76]等人以一座鋼筋混凝土T梁橋40年服役期的抗力退化數(shù)據(jù),,采用貝葉斯分析和期望最大化算法, 在四個(gè)服役時(shí)刻對(duì)逆高斯過程抗力退化模型參數(shù)進(jìn)行更新,,結(jié)果表明更新后的模型更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)了橋梁“未來”的可靠度服役狀況,估計(jì)橋梁的剩余使用壽命,;Chen[77]等人在完全遵循貝葉斯框架的前提下,,利用參數(shù)貝葉斯混合模型,,采用一階可靠性方法,導(dǎo)出了條件可靠性指標(biāo),,靠其估計(jì)值作為在役橋梁健康狀況的定量度量,,可以隨著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的積累而不斷更新;Mendoza[78]等人提出了一種非參數(shù)貝葉斯網(wǎng)絡(luò),,用以評(píng)估鋼筋混凝土橋柱在同時(shí)存在極端活荷載和地震事件的條件失效概率,,并依檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)失效概率的動(dòng)態(tài)更新。 李游[79]等人依據(jù)實(shí)橋動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),,基于均勻設(shè)計(jì)-徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)-重要蒙特卡羅法相結(jié)合的算法,,運(yùn)用線彈性斷裂力學(xué)對(duì)U肋對(duì)接焊縫疲勞可靠性進(jìn)行了評(píng)估,研究了交通量及軸重增長(zhǎng)對(duì)疲勞可靠度的影響規(guī)律,,結(jié)果表明,,當(dāng)交通量增長(zhǎng)系數(shù)為3%,軸重增長(zhǎng)系數(shù)為0.6%時(shí),,某測(cè)點(diǎn)疲勞壽命僅為74年,;Mohammed[80]等人基于從目視檢查和探地雷達(dá)(GPR)技術(shù)收集的數(shù)據(jù),利用基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法的k-means聚類技術(shù),, 確定橋梁狀態(tài)的評(píng)分閾值,;Sattar[81]等人利用帶有人工缺陷的混凝土-瀝青橋面模擬試塊的沖擊回波測(cè)量數(shù)據(jù),對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行開發(fā)和訓(xùn)練,,使用DLMs生成了缺陷的精確圖譜,;熊文[82]等人以模態(tài)分析中的低階模態(tài)參數(shù)作為樣本輸入,以沖刷深度與墩位的不同組合作為樣本輸出,,建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,實(shí)現(xiàn)了橋梁沖刷深度與墩位的同步評(píng)估,并且這種方法僅需要加速度傳感器以及數(shù)據(jù)采集裝置,,便于融入常規(guī)橋梁檢測(cè)項(xiàng)目中,;Khandel[83]等人將訓(xùn)練好的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成到一個(gè)基于仿真的概率框架中,提出一種考慮了氣候變化對(duì)洪水發(fā)生和長(zhǎng)期沖刷災(zāi)害影響的概率框架,,以量化橋梁在洪水災(zāi)害下的失效概率并構(gòu)造橋梁脆弱面,;Liu[84]等人對(duì)比分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在墩柱抗震性能評(píng)估中的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,結(jié)果表明,,RBF網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測(cè)效果優(yōu)于BP網(wǎng)絡(luò),。綜上,基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的橋梁健康狀態(tài)評(píng)估本年度的主要研究進(jìn)展如圖9所示,。 圖9 基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的橋梁健康狀態(tài)評(píng)估本年度的主要研究進(jìn)展 · 2.3逐漸被遺忘的核心問題——結(jié)構(gòu)參數(shù)反演 · 關(guān)于數(shù)理參數(shù)的反演問題,,國內(nèi)最早由中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所提出,截至2019年7月,,已舉辦5次“反演問題計(jì)算方法及其應(yīng)用”國際會(huì)議,,但并未涉及橋梁結(jié)構(gòu),,對(duì)于反演問題的闡述及解決方案請(qǐng)參閱相關(guān)論文集及專著。李愛群教授在其2003年發(fā)表的文章《潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究》[85]中總結(jié)到:“根據(jù)大型結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反演其結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)和可能的結(jié)構(gòu)損傷,,是一個(gè)復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系在不完善條件下的反問題,,結(jié)構(gòu)的狀態(tài)反演、損傷識(shí)別和狀態(tài)評(píng)估尚有待深入研究,?!钡坪醪⑽匆饛V泛關(guān)注,其中一篇關(guān)于采用逆可靠度法估算懸索橋顫振安全系數(shù)的文獻(xiàn)[86]發(fā)表于2017年,。 在前述的兩類方法中,,基于時(shí)變可靠度理論的評(píng)估方法屬于正演問題,即“由因及果”,,且不可避免地在一定程度上對(duì)“因”進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理,,這種方法系統(tǒng)地與結(jié)構(gòu)參數(shù)反演問題對(duì)立。這并非否認(rèn)正演研究的價(jià)值,,相反認(rèn)為正,、反演問題互為條件,彼此促進(jìn),,當(dāng)正演問題的研究在量上有了足夠的積累,,反演問題也將有所突破。就目前而言,,二者發(fā)展的不平衡性應(yīng)當(dāng)引起關(guān)注,,因?yàn)閲?yán)重滯后的結(jié)構(gòu)參數(shù)反演研究,使得例如基于時(shí)變可靠度理論的正演評(píng)估方法不能夠形成有效閉環(huán),,從而用靜態(tài)的,、確定的模型去評(píng)估結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。 基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)的評(píng)估方法是對(duì)基于時(shí)變可靠度理論的評(píng)估方法的較好補(bǔ)充,,能夠?qū)δP蛯?shí)現(xiàn)隨測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新,,但卻回避了結(jié)構(gòu)參數(shù)反演問題,。其中采用如貝葉斯模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)反演,,從先驗(yàn)分布切入,利用后驗(yàn)分布進(jìn)行預(yù)報(bào)的方法是較為可取的,。而更多的研究則訴諸于人工智能,,典型如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。 關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),,人工智能和神經(jīng)科專家Gary Marcus用“overhyped”來評(píng)價(jià),,他在文獻(xiàn)[87]中批判性地概述了深度學(xué)習(xí)的局限性,與本文主題相關(guān)的有以下幾點(diǎn):1)測(cè)試數(shù)據(jù)必須與訓(xùn)練數(shù)據(jù)相似,;2)輸出結(jié)果只能是訓(xùn)練結(jié)果的內(nèi)插與外延,,無法做出開放式的推論,;3)到目前為止,還沒有處理層次結(jié)構(gòu)的自然方法,;4)還沒有很好地與先驗(yàn)知識(shí)相結(jié)合,,通常被有意地最小化;5)還不能從本質(zhì)上區(qū)分因果關(guān)系和相關(guān)性,;6)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)整體仍然是一個(gè)黑匣子(即無法對(duì)結(jié)果做出合理解釋),;7)對(duì)于復(fù)雜的問題,其長(zhǎng)期預(yù)測(cè)評(píng)估效果,,并不一定隨數(shù)據(jù)的積淀而單向趨好,。 綜上所述,當(dāng)前由于相關(guān)研究的滯后以及技術(shù)儲(chǔ)備的不足,,人工智能或許是一個(gè)較為理想的臨時(shí)替代工具,,尤其是對(duì)于一些輸入與輸出相對(duì)穩(wěn)定的問題,但如果對(duì)其過度依賴,,可以預(yù)見的是:它或?qū)⑹且粡埣夹g(shù)債務(wù)的高息信用卡,。 · 3 橋梁養(yǎng)修與加固 · 橋梁狀態(tài)評(píng)估,給出了加固的判斷憑據(jù),、加固的目標(biāo)參照,,并且在很多時(shí)候,加固后,,仍將是狀態(tài)監(jiān)測(cè)的參照標(biāo)準(zhǔn),。而橋梁健康管治系統(tǒng)的另一半內(nèi)容就是橋梁的養(yǎng)修與加固。為便于查閱和應(yīng)用,,筆者按照加固的針對(duì)性進(jìn)行如下分類綜述,。 · 3.1抗彎加固 · Gao[88]等人采用預(yù)應(yīng)力鋼絲繩改性聚氨酯水泥(MPC-PSWR)加固實(shí)際工程橋梁, 通過數(shù)值模擬和荷載試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,,驗(yàn)證了預(yù)應(yīng)力鋼絲繩對(duì)改性聚氨酯水泥的加固效果,,結(jié)果表明,MPC-PSWR能有效地減小撓度,、裂縫寬度和應(yīng)力從而顯著提高既有橋梁的抗彎承載力,。Tayeh[89]等人對(duì)自密實(shí)混凝土(SCC)和鍍鋅焊接鋼絲網(wǎng)(SWM)加固鋼筋混凝土梁的抗彎性能進(jìn)行了分析與實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),結(jié)果表明,,該技術(shù)能夠顯著提高加固梁的抗彎承載力,,并提出了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為吻合的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方法。Yuan[90]等人提出了一種利用高強(qiáng)度鋼絲及高韌性工程水泥基復(fù)合材料(ECC)加固既有鋼筋混凝土構(gòu)件的方法,,并通過試驗(yàn)分析了加固層基體類型,、鋼絲配筋率、預(yù)損傷的存在對(duì)梁受彎性能的影響,結(jié)果表明,,加固梁的抗彎強(qiáng)度和剛度明顯高于未加固控制梁,,用ECC代替聚合物砂漿,不僅改變了加固層的裂縫形態(tài),,還延緩了混凝土受拉區(qū)的裂縫發(fā)展,。Guo[91]等人采用碳纖維格柵PCM加固的鋼筋混凝土梁和1根未加固的鋼筋混凝土梁進(jìn)行了抗彎性能和加固效果試驗(yàn),研究了FRP層數(shù)和單位長(zhǎng)度CFRP格柵配筋量?jī)蓚€(gè)主要參數(shù)的影響,,結(jié)果表明,,碳纖維格柵復(fù)合材料具有良好的抗彎加固效果,且在單位配筋量相近的情況下,,雙層配筋與單層配筋效果相當(dāng),,所建立的碳纖維布加固鋼筋混凝土梁受彎承載力分析模型與試驗(yàn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合。黃俊豪[92]等人設(shè)計(jì)了5根分別以預(yù)裂荷載,、CFRP布層數(shù),、配筋率為變量的CFRP布加固損傷鋼筋混凝土梁進(jìn)行破壞試驗(yàn),研究結(jié)果表明:加固量相同(同規(guī)格纖維布的層數(shù)相同)時(shí),,加固梁配筋率越低,,CFRP布加固對(duì)結(jié)構(gòu)的抗彎強(qiáng)度提升越明顯,且對(duì)極限荷載的提升幅度大于對(duì)屈服荷載的提升幅度,;當(dāng)加固梁的破壞形式為CFRP布剝離時(shí),,增加CFRP布粘貼層數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)的抗彎承載能力提升效果有限,但有助于提升高荷載水平下加固梁的剛度,。 · 3.2抗剪加固 · Abadel[93]等人利用角鋼和鋼筋制成的倒U形箍加固鋼筋混凝土深梁,,使深梁的抗剪承載力比參考梁提高了40.9%~75.2%,并提出了預(yù)測(cè)深梁抗剪強(qiáng)度的拉壓桿模型,,預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果具有很強(qiáng)的相關(guān)性,。馬瑩[94]等人基于室內(nèi)模型試驗(yàn),開展了HB-FRP(增加了螺栓的混合粘貼FRP)抗剪加固鋼筋混凝土T梁的受力性能研究,,結(jié)果表明,,HB-FRP抗剪加固梁的FRP應(yīng)變水平為EB-FRP(表面粘貼FRP)抗剪加固梁的2倍,表現(xiàn)了較好的延性,,并給出了對(duì)抗剪承載能力的影響因素按照重要性的降序排列:混凝土強(qiáng)度,、箍筋間距、FRP間距,、FRP厚度,。Antoni[95]等人利用鐵基形狀記憶合金帶加固鋼筋混凝土T形梁,試驗(yàn)表明,,加固梁的抗剪強(qiáng)度比對(duì)照梁提高了30%左右,同時(shí)有助于延緩裂縫的出現(xiàn),減小裂縫寬度,。Zheng[96]等人進(jìn)行了FRP/ECC復(fù)合層加固鋼筋混凝土梁的試驗(yàn)研究與數(shù)值分析,,試驗(yàn)結(jié)果表明隨著BFRP筋網(wǎng)配筋率的增加,加固后鋼筋混凝土梁的抗剪承載力有了較大的提高,。隨著試驗(yàn)梁剪跨比的增大,,這種加固方法的加固效果更加明顯,有限元分析結(jié)果表明,,預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,,可以有效地預(yù)測(cè)BFRP-ECC復(fù)合材料加固鋼筋混凝土梁的抗剪承載力。Wei[97]等人利用高強(qiáng)應(yīng)變硬化水泥基復(fù)合材料(HS-SHCC)加固鋼筋混凝土梁,,對(duì)試驗(yàn)梁進(jìn)行了四點(diǎn)彎曲試驗(yàn),,獲得其極限抗剪承載力,試驗(yàn)結(jié)果表明,,加固后鋼筋混凝土梁的極限抗剪承載力較對(duì)照梁有明顯提高,。張淼[98]等人以材料強(qiáng)度、界面植筋情況,、試件形式為變量進(jìn)行了混凝土-石材粘結(jié)試件界面剪切力學(xué)性能試驗(yàn),,結(jié)果表明:在一定范圍內(nèi),混凝土強(qiáng)度的提高會(huì)增強(qiáng)界面的剪切強(qiáng)度,,延緩試件的開裂,,減小界面同級(jí)荷載下的剪切位移;界面植筋可以顯著提高試件的剪切性能,,提高幅度隨著植筋率的增大而增大,;相同條件下,套箍型試件的剪切強(qiáng)度大于Z型試件,,未植筋試件提高約20%,,植筋試件提高約40%~55%。 · 3.3抗震加固 · Tong[99]等人對(duì)W型和N型超高性能混凝土(UHPC)導(dǎo)管架加固低抗彎強(qiáng)度矩形橋墩進(jìn)行了試驗(yàn)研究及地震易損性評(píng)估,,從損傷演化,、滯回性能、骨架曲線,、延性和耗能等方面比較了它們的地震反應(yīng),,結(jié)果表明W型和N型UHPC導(dǎo)管架均減輕了殘余位移和混凝土損傷,從而提高了橋墩的抗震能力,,相比之下,,N-UHPC導(dǎo)管架提高了橋墩的延性,并減少了混凝土的損傷,,最后,,通過結(jié)構(gòu)的易損性曲線,,對(duì)加固后橋墩的地震易損性進(jìn)行了評(píng)估。鄧明科[100]等人對(duì)高延性混凝土(HDC)加固鋼筋混凝土(RC)梁的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)及理論研究,,通過低周反復(fù)荷載試驗(yàn)探討了剪跨比,、加固方式對(duì)其破壞形態(tài)、變形和耗能能力等的影響,,同時(shí)基于桁架-拱模型理論,,提出HDC加固梁的抗剪承載力計(jì)算方法,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值吻合較好,。Jia[101]等人通過縮尺試驗(yàn),,研究了碳纖維布加固低水平銹蝕柱的抗震性能和加固效果,結(jié)果表明碳纖維布夾套加固柱可以顯著提高柱的位移延性,,并在一定程度上減小殘余位移,。Zhou[102]等人以縱筋銹蝕率、軸力比,、LRS-FRP厚度和邊界條件為試驗(yàn)變量,,對(duì)大斷裂應(yīng)變FRP加固銹蝕鋼筋混凝土柱的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,結(jié)果表明LRS-FRP加固顯著提高了銹蝕鋼筋混凝土柱的延性和耗能能力,,值得注意的是,,當(dāng)軸壓比從0.2增加到0.4時(shí),未加固銹蝕柱的破壞模式由典型的彎曲破壞轉(zhuǎn)變?yōu)榧魤浩茐?,LRS-FRP加固可防止這種情況的發(fā)生,,從而使加固銹蝕柱在較大軸壓比下最終發(fā)生延性彎曲破壞。Wakjira[103]等人采用5%顯著性水平的三水平分?jǐn)?shù)析因試驗(yàn)設(shè)計(jì),,基于纖維的截面離散化方法建立了橋墩的非線性響應(yīng)模型,,研究了混凝土抗壓強(qiáng)度、鋼筋屈服強(qiáng)度,、縱筋幾何比,、內(nèi)橫筋間距、墩高寬比等關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)鋼筋混凝土(RC)橋墩抗震性能的影響及其交互作用,,結(jié)果表明,,SRP約束鋼筋混凝土橋墩的橫向承載力和延性性能受橋墩長(zhǎng)寬比、材料性能,、橫向和縱向配筋量的影響較大,,抗屈曲基底剪力和整體延性隨著SRP層數(shù)的增加而增加。Wang[104]等人研究了在遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)地震動(dòng)作用下,,地震動(dòng)入射角對(duì)屈曲約束支撐加固斜交橋地震反應(yīng)的影響,,結(jié)果表明斜交橋梁的最大響應(yīng)可通過沿橋梁縱軸及其正交方向(即0°和90°)應(yīng)用標(biāo)度主GMs來估計(jì),而不考慮GM特性,、斜交角度,。Angelo[105]等人采用數(shù)值方法研究了纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(FRCM)體系對(duì)老化的多跨鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋進(jìn)行抗震加固的有效性,,并量化了實(shí)施FRCM改造方案在不同時(shí)刻可實(shí)現(xiàn)的可靠性增益。 · 3.4附加結(jié)構(gòu)體系加固 · Broderick[106]等人提出一種在橋梁上方安裝拱形上部結(jié)構(gòu),,通過吊桿提升橋面以替換損壞橋墩的加固方法,,采用黑洞和布谷鳥搜索算法來確定正確的吊桿擰緊順序,,以及使混凝土與原橋的應(yīng)力差最小化的應(yīng)力大小,,并以易斯橋?yàn)槔o出了與各種實(shí)際情況相關(guān)的結(jié)果,并得出黑洞算法為最優(yōu)的結(jié)論,。Wang[107]等人采用普通混凝土(NC,,N組)和超高性能混凝土(UHPC,U組)拱圈加固13節(jié)段拱模型,,分析了UHPC拱圈加固PLC拱橋(指由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,,PLC) 控制液壓同步張拉吊桿的拱橋)的破壞模式、應(yīng)變分布及承載力計(jì)算,,結(jié)果表明兩組均表現(xiàn)出一種或兩種破壞模式,,即混凝土壓碎原有結(jié)構(gòu)和界面破壞,但UHPC加固層未出現(xiàn)裂縫,,表明其承載潛力較大,。Xu[108]等人針對(duì)采用斜拉體系加固連續(xù)箱梁橋在張拉施工過程中主梁局部應(yīng)力集中較為突出的問題,結(jié)合實(shí)橋試驗(yàn),,對(duì)主梁關(guān)鍵截面的應(yīng)力和變形進(jìn)行了研究,,斜拉體系對(duì)改善主梁撓度效果明顯,隨著索力的增大,,錨固區(qū)腹板的主拉應(yīng)力先增大后減小,,主梁最大拉壓應(yīng)力增加出現(xiàn)在根部底板和跨中底板,拉應(yīng)力作用加強(qiáng)了長(zhǎng)索錨固點(diǎn)和短索錨固點(diǎn)至墩頂?shù)膲簯?yīng)力,,從而釋放了部分跨中板的壓應(yīng)力,,改善了主梁的受力狀態(tài),提高了主梁的抗剪承載能力,。 · 3.5其它養(yǎng)護(hù)加固 · 電化學(xué)除氯技術(shù)通過在外加陽極和鋼筋陰極之間施加電壓來排除氯離子使鋼筋重新恢復(fù)鈍化,,從而達(dá)到保護(hù)鋼筋混凝土的目的,李樹鵬[109]等人闡述了電化學(xué)除氯原理,,總結(jié)了電化學(xué)除氯的影響因素,,系統(tǒng)地介紹了電化學(xué)除氯對(duì)鋼筋混凝土粘結(jié)力、宏觀性能和微觀結(jié)構(gòu)的影響,,分析了目前電化學(xué)除氯存在的問題并提出了未來的研究方向,。Esmaeili[110]等人采用輪胎集料底碴加固短跨徑混凝土板橋,以改善其動(dòng)力特性,,動(dòng)力荷載試驗(yàn)結(jié)果表明由于TDA層的安裝,,軌道橋梁的固有頻率從20Hz增加到23Hz,。在20km/h速度下,軌枕的最大加速度和橋面的最大加速度分別降低了71%,、40%和58%,,而在50km/h速度下則分別降低了63%、33%和58%,。此外,,還有關(guān)于FRCM或SFRM加固砌體橋梁[111,112]、加大截面預(yù)應(yīng)力法[113],、HPFRC套加固鋼筋混凝土橋墩[114],、粘貼鋼板法修復(fù)鋼箱梁疲勞裂紋[115]等方面的最新研究。 · 3.6加固后評(píng)估 · Xu[116]等人對(duì)規(guī)范中FRP加固鋼筋混凝土短柱的抗剪承載力計(jì)算公式進(jìn)行了修正,,以預(yù)測(cè)CFRP加固銹蝕鋼筋混凝土短柱的抗剪承載力,,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)試件的滯回曲線、破壞模式和荷載-應(yīng)變關(guān)系進(jìn)行了比較和詳細(xì)討論,,驗(yàn)證了修正公式的進(jìn)步性,。李趁趁[117]等人在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,通過理論分析侵蝕環(huán)境下混凝土強(qiáng)度損傷系數(shù)和銹蝕鋼筋強(qiáng)度退化方程,,提出了侵蝕環(huán)境下FRP復(fù)合材料條帶加固銹蝕鋼筋混凝土圓柱軸心受壓承載力計(jì)算方法,。Liang[118]等人建立了考慮不同服役期材料耐久性損傷修復(fù)的橋墩抗震性能分析模型,研究了材料耐久性損傷修復(fù)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)抗震性能的影響,。Chen[119]等人利用ANSYS對(duì)一座122米鋼管混凝土拱弦桁架橋進(jìn)行了有限元分析,,得到了該橋加固前后的自振特性,并采用反應(yīng)譜法和動(dòng)力時(shí)程法對(duì)其抗震性能進(jìn)行了分析比較,,結(jié)果表明,,該橋主桁架橫向剛度較低。加固后,,橋梁的豎向頻率和扭轉(zhuǎn)頻率分別顯著提高了24%和32%,,如圖10所示。在相同條件下,,加固后的橋梁上弦桿固定端軸力減小約29%,,上弦桿跨中橫向位移和豎向位移分別減小約10%和20%。Yuan[120]等人綜合考慮了材料特性,、幾何參數(shù),、載荷模型和時(shí)變阻力模型的不確定性,提出了碳纖維布加固鋼筋混凝土橋梁的可靠性和剩余壽命估算方法,。 圖10加固前后的自振頻率比 · 4 維修加固策略 · 帕累托法則啟示人們:事物的因與果,、投入與產(chǎn)出之間總是存在著不可避免的不平衡。因而,,凡謀之道,,極效為寶,。維修加固策略需要解決的是如何以有限的養(yǎng)護(hù)資金,取得最大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益,。從區(qū)域網(wǎng)絡(luò)級(jí)別來看,,需要考慮區(qū)域交通安全性、經(jīng)濟(jì)合理性,、社會(huì)響應(yīng)甚至人民的精神需要來決定維修投入的定量與定向問題,;從項(xiàng)目級(jí)別來看,需要考慮單橋的重要等級(jí),、結(jié)構(gòu)安全性,、應(yīng)急適應(yīng)性及經(jīng)濟(jì)合理性等來決定對(duì)該橋所需采取的措施,,包括維護(hù),、加固、拓寬,、重建等及其具體方案,。 · 4.1網(wǎng)絡(luò)級(jí)維修加固策略 · 網(wǎng)絡(luò)級(jí)策略著重于確定網(wǎng)絡(luò)中需要進(jìn)行加固的橋梁以及加固措施的分配。Wang[121]等人提出了一種基于非參數(shù)隨機(jī)子集優(yōu)化(NP-SSO)的橋梁可靠性重要性排序算法,,它首先從一個(gè)擴(kuò)展的失效分布中采用自適應(yīng)核采樣密度的改進(jìn)接受-拒絕算法(AKSD)有效地生成失效樣本,,然后通過比較每個(gè)橋梁的失效樣本數(shù)直接建立重要性排序,結(jié)果表明該算法對(duì)于重要網(wǎng)橋的識(shí)別是高效的,,迭代次數(shù)只隨網(wǎng)橋數(shù)量的對(duì)數(shù)增長(zhǎng),,特別適用于具有多個(gè)網(wǎng)橋的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。Michael[122]等人提出一種確定混凝土橋梁基本加固要求的方法,,該方法采用水平頻率圖,,考慮風(fēng)險(xiǎn)矩陣,同時(shí)采用風(fēng)險(xiǎn)數(shù),,分別對(duì)穩(wěn)定性和耐久性的評(píng)估屬性進(jìn)行評(píng)估,,最終確定網(wǎng)絡(luò)中哪些橋梁類別需要加固。夏燁[123]等人通過制訂區(qū)域內(nèi)檢測(cè),、監(jiān)測(cè),、交通量、圖紙等多源信息的集成規(guī)則,,按“路線—橋梁—構(gòu)件”的邏輯形式進(jìn)行存儲(chǔ)和表達(dá),,數(shù)據(jù)清洗后建立路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫,對(duì)集成后的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征挖掘,,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域橋梁群的綜合網(wǎng)級(jí)評(píng)估,。David[124]等人提出了一種基于退化橋梁網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險(xiǎn)邊界的非模擬方法,該方法使用系統(tǒng)可靠性分析來確定網(wǎng)絡(luò)中各種橋梁失效情況的發(fā)生概率,,對(duì)于每一種故障情況,,進(jìn)行流量分配,,預(yù)測(cè)受損網(wǎng)絡(luò)中的流量和網(wǎng)絡(luò)級(jí)后果。然后給出了網(wǎng)絡(luò)級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的上下界,,使得只需少量的流量分配操作即可進(jìn)行高效,、準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,最后通過元啟發(fā)式搜索得到最優(yōu)的全生命周期維修計(jì)劃,,包括維修計(jì)劃和每次維修的投資,。 · 4.2項(xiàng)目級(jí)維修加固策略 · 項(xiàng)目級(jí)維修加固策略側(cè)重于確定擬加固橋梁的目標(biāo)可靠度。袁陽光[125,126]等人通過聯(lián)合時(shí)域內(nèi)的動(dòng)態(tài)廣義極值分布模型及蒙特卡洛模擬實(shí)現(xiàn)對(duì)連續(xù)非平穩(wěn)車載過程的極值建模,,基于Gamma過程建立及更新在役混凝土橋梁構(gòu)件抗力非平穩(wěn)劣化模型,,綜合考慮邊際救生成本準(zhǔn)則、個(gè)體風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則對(duì)運(yùn)營階段目標(biāo)可靠度指標(biāo)取值進(jìn)行討論,,初步建議在役混凝土橋梁構(gòu)件運(yùn)營階段年目標(biāo)可靠度指標(biāo)取為3.98,,但具體評(píng)估工作中不能忽略基準(zhǔn)期對(duì)目標(biāo)可靠度指標(biāo)的影響,隨后分別考慮非平穩(wěn)及平穩(wěn)概率模型進(jìn)行荷載效應(yīng)及抗力評(píng)估值確定,基于可靠度理論開展運(yùn)營階段評(píng)估分項(xiàng)系數(shù)校準(zhǔn),并以一座在役橋梁為例進(jìn)行算例分析,,最終建議對(duì)于一級(jí),、二級(jí)、三級(jí)延性破壞構(gòu)件,,評(píng)估目標(biāo)可靠指標(biāo)分別建議為3.37,、3.13及2.85。Zhang[127]等人提出基于最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)比的斜拉橋主梁目標(biāo)可靠指標(biāo)選擇方法,,采用有限元法計(jì)算了斜拉橋的主索抗彎承載力和主索抗彎承載力的可靠度指標(biāo),,計(jì)算了不同結(jié)構(gòu)參數(shù)比下的可靠指標(biāo)并通過數(shù)據(jù)擬合得到了可靠指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)比的關(guān)系式,然后從成本效益的角度計(jì)算出最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)比,,最后將最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)比代入可靠性指標(biāo)與結(jié)構(gòu)參數(shù)比的關(guān)系式中,,得到最優(yōu)可靠性指標(biāo)。王飛[128]等人針對(duì)系統(tǒng)中各加固方案指標(biāo)屬性的復(fù)雜性,、區(qū)間性與不確定性等特征,,借鑒粗糙集理論和博弈決策理論的Minimax決策算法優(yōu)化思路,考慮應(yīng)急加固方案與理想方案之間的優(yōu)勢(shì)度及其屬性的概率測(cè)度與各方案屬性值之間存在一定的等價(jià)關(guān)系,,利用屬性優(yōu)勢(shì)關(guān)系來確定指標(biāo)權(quán)重度量值,。 此外,從“管養(yǎng)并重”的角度來看,,適宜的交通管制也有益于橋梁的長(zhǎng)期服役,,鄧露[129]基于實(shí)測(cè)車輛動(dòng)態(tài)稱重?cái)?shù)據(jù)和可靠度理論,研究了橋梁可靠度及其年均加固費(fèi)用與車輛軸限值的關(guān)系。 綜上,,橋梁養(yǎng)修與加固研究2020年度主要研究進(jìn)展如圖11所示,。 圖11 橋梁養(yǎng)修與加固研究2020年度主要研究進(jìn)展 · 5.結(jié)語與建議 · 根據(jù)筆者查閱的2020年橋梁評(píng)估與加固的相關(guān)研究,結(jié)合近年來相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),現(xiàn)將上述研究進(jìn)展總結(jié),、展望如下: (1)在橋梁健康檢測(cè)與監(jiān)測(cè)研究方面:文中所引文獻(xiàn)集中在鋼筋銹蝕,、混凝土耐久性方面。同時(shí),,傳感器技術(shù)和信號(hào)預(yù)處理(前端計(jì)算)的研究熱度突顯,,尤其是在光纖光柵類傳感器的研究方面。建議可繼續(xù)開展有針對(duì)性的,,如可適應(yīng)中小跨徑橋梁的,,健康監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備相關(guān)研究,以應(yīng)對(duì)中小跨徑橋梁健康監(jiān)測(cè)的巨大需求,。 (2)在橋梁健康評(píng)估方面:除了歸納為基于時(shí)變可靠度和基于歷史測(cè)量數(shù)據(jù)兩類研究熱點(diǎn)以外,,結(jié)構(gòu)參數(shù)反演在大數(shù)據(jù)背景下可開展進(jìn)一步的研究。 (3)在橋梁養(yǎng)修與加固方面:本年度在抗彎,、抗剪,、抗震加固,以及附加結(jié)構(gòu)體系加固等方面圍繞新材料的研究較多,。加固中考慮智能材料和智能監(jiān)測(cè)連同已有一些進(jìn)展的加固后評(píng)估研究,,或許是今后的一個(gè)新的熱點(diǎn)方向。 (4)本年度增加了對(duì)維修加固策略的單獨(dú)歸納,,因?yàn)楣P者認(rèn)為無論是從國家大型基建管理的先進(jìn)性提升,還是從業(yè)主優(yōu)化節(jié)約經(jīng)費(fèi)的角度來說,,策略的研究和成果應(yīng)用均具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,。 未來橋梁評(píng)估與加固將繼續(xù)向著成為土木工程(甚至是整個(gè)工業(yè)工程)的熱重點(diǎn)研究領(lǐng)域邁進(jìn)。隨著橋梁老齡化的加劇,,更大的工程需求勢(shì)必會(huì)引來更多的資本,、技術(shù)市場(chǎng)的關(guān)注,在大數(shù)據(jù),、人工智能的“虛”勢(shì)實(shí)化過程中,,肯定會(huì)帶來一些實(shí)質(zhì)性的技術(shù)滲“新”,橋梁工程也將推動(dòng)這場(chǎng)技術(shù)革命,。 · 團(tuán)隊(duì)介紹 · 錢永久,,男,工學(xué)博士,,教授,、博士生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)榧扔袠蛄航Y(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論,、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)理論以及大跨度混凝土橋梁的設(shè)計(jì)理論與工程實(shí)踐等,已發(fā)表論文100余篇,主持或主研完成科研項(xiàng)目50余項(xiàng),,獲詹天佑青年科技獎(jiǎng),、教育部'高校青年教師獎(jiǎng)”,是“首批新世紀(jì)百千萬人才工程國家級(jí)人選” ,、享受國務(wù)院特殊津貼的專家,、四川省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家、四川省有突出貢獻(xiàn)的博士學(xué)位獲得者,、四川省學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人,。 電子郵箱:[email protected] 張方,男,,工學(xué)博士,,碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)榧扔袠蛄航Y(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論,、橋梁文化遺產(chǎn)規(guī)劃和保護(hù)以及大跨度橋梁的施工監(jiān)控和健康監(jiān)測(cè)理論與工程實(shí)踐。完成科研項(xiàng)目40余項(xiàng),,發(fā)表論文30余篇,;獲省部級(jí)二等以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng);參編教材3本,。中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)鋼結(jié)構(gòu)焊接分會(huì)第六屆理事會(huì)專家組專家,、西南交通大學(xué)首屆教學(xué)設(shè)計(jì)師、西南交通大學(xué)土木學(xué)院教書育人獎(jiǎng)獲得者,。 王振領(lǐng),男,,工學(xué)博士,,講師。主要從事既有橋梁結(jié)構(gòu)的檢測(cè)評(píng)估及加固理論與實(shí)踐方面的研究,。已發(fā)表論文20余篇,,主持或主研完成科研項(xiàng)目30余項(xiàng),建立了新老混凝土結(jié)合面的粘結(jié)模型和計(jì)算方法,。博士論文《新老混凝土粘結(jié)理論與試驗(yàn)及在橋梁加固工程中的應(yīng)用研究》于2007年獲得了西南交通大學(xué)優(yōu)秀博士論文,。2007年至今,負(fù)責(zé)了百余座危舊橋梁的評(píng)估,、加固設(shè)計(jì)等方面的研究,,為國家節(jié)省了大量的資金,產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,。 電子郵箱:[email protected] 龔?fù)矜?,博士研究生?span>參與國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目1項(xiàng)。研究方向:橋梁抗震加固。 電子郵箱:[email protected] 金聰鶴,,博士研究生,。參與國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng),省級(jí)自然科學(xué)基金項(xiàng)目1項(xiàng),。研究方向:橋梁結(jié)構(gòu)可靠度分析,。 徐望喜,博士研究生.參與國家自然科學(xué)基金1項(xiàng),。研究方向:既有橋梁結(jié)構(gòu)檢測(cè)與可靠度評(píng)估,。 電子郵箱:[email protected] 黃俊豪,博士研究生.參與國家自然科學(xué)基金1項(xiàng),,中國工程院咨詢研究項(xiàng)目1項(xiàng),。研究方向:既有橋梁加固和橋梁抗震設(shè)計(jì)理論。 電子郵箱:[email protected] 張開權(quán),,男,,碩士研究生。研究方向?yàn)闃蛄簷z測(cè),、評(píng)估與加固,。 電子郵箱:[email protected] 劉川,男,,碩士研究生,。參與國家自然科學(xué)基金一項(xiàng),研究方向:既有橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論,。 電子郵箱:[email protected] 鄧術(shù)鑫,男,,碩士研究生。參與國家自然科學(xué)基金一項(xiàng),,研究方向:既有橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論。 電子郵箱:[email protected] 韋翔,,男,,碩士研究生。參與國家自然科學(xué)基金一項(xiàng),,研究方向:既有橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論。 電子郵箱:[email protected] 鄧捷超,,男,,碩士研究生。研究方向?yàn)闃蛄簷z測(cè)、評(píng)估與加固,,橋梁智能健康監(jiān)測(cè),。 聯(lián)系方式:[email protected] 謝汶峰,男,,碩士研究生,。參與國家自然科學(xué)基金一項(xiàng),研究方向:既有橋梁結(jié)構(gòu)的評(píng)估,、診斷與加固理論,。 電子郵箱:[email protected] · 參考文獻(xiàn) · [1] 中華人民共和國交通運(yùn)輸部. 2019年交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)[J]. 交通財(cái)會(huì), 2020, (06): 86-91. 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