桥梁工程研究所
发布人:竞博院  来源:竞博jbo 发布时间:2018-08-10   浏览次数:39

研究所概况

桥梁工程研究所于2003年获硕士学位授予权,2004年获博士学位授予权,主要研究缆索支承桥梁维护关键技术、新型组合结构桥梁及预应力混凝土桥梁设计理论研究、桥梁抗震、大跨径桥梁施工控制与仿真分析等领域。

本学科研究方向立足于解决大型桥梁工程在设计和施工中的遇到的重大技术问题。桥梁工程实验室拥有美国MTS公司的双向随机模拟地震振动台、大型的液压伺服动态加载系统等试验设备,为科学研究的展开奠定了坚实的基础。

桥梁工程研究所注重产、学、研相结合,承担了包括国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、交通运输部行业联合科技攻关项目、江苏省“六大人才”高峰、江苏省交通运输厅和浙江省交通运输厅交通科学研究计划项目以及江阴大桥、润扬大桥、苏通大桥等国家重大重点科技攻关项目在内研究课题50多项,累计科研经费逾千万元,获国家授权专利40余项。

桥梁工程研究所现有教授1人,副教授7人,其中博士生导师1人,硕士生导师10人,江苏省青蓝工程优秀青年骨干教师1人,河海大学“大禹学者计划”教师2人,博硕研究生30余人。


主要研究方向


1)钢桥疲劳、维护。研究内容包括:钢桥面板疲劳损伤机理研究及评价方法研究;钢桥疲劳裂 纹检测及维护技术研究;钢箱梁、缆索与吊杆疲劳、腐损伤评定及维护技术研究。

疲劳损伤机理及规律研究

疲劳损伤监测及维护技术评估


2)钢与混凝土组合结构桥梁:主要研究内容包括:新型钢梁与钢筋混凝土梁的混合梁结构形式的开发和设计方法研究;新型钢梁与钢筋混凝土桥墩的刚节点连接形式的开发和设计方法研究;钢管轻集料混凝土基本力学性能及其在桥梁工程中的应用研究。



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组合桥墩抗震试验

新型混合梁、节点结构形式的开发



3)桥梁结构抗震和动力效应研究。主要包括桥梁与渡槽抗震设计理论及设计方法研究、减隔震设计方法及装置研发、桥梁与渡槽抗震工程项目专题研究;损伤后竞博结构在车辆、地震等动力荷载作用下的行为和性能变化,分析损伤对结构行为影响,评估在役桥梁的结构状态。

武汉汉江某大桥抗震专题研究

通航渡槽抗震研究




4)桥梁结构车桥耦合和加固研究。研究内容包括纤维增强复合材料(FRP)加固桥梁结构,关注长期荷载及环境因素共同作用下加固结构的长期受力问题;公路和轨道桥梁的车-桥动力相互作用、超长索和短吊杆的索力动测法、计算流体等相关问题。

FRP外贴加固混凝土结构界面粘结长期耐久性能试验与理论研究


5)桥梁结构节段预制桥梁快速化施工技术及计算理论研究:主要关注节段预制桥梁先进的施工方法、工艺,研究节段预制桥梁设计的新趋势和新方法,以及能够提高节段桥梁部件耐久性的新型材料,研究腐蚀作用下桥梁结构部件的耐久性和安全性。

(a)节段梁试验

(b)节段梁匹配剪力键试验

节段预制拼装梁受力性能试验研究


6)桥梁结构设计和减隔振技术研究:主要研究混凝土桥梁、人行桥的设计构造,以及桥梁结构减振装置的选型,减振参数的确定和优化等内容。


(a)天桥结构设计

(b)TMD 安装

某天桥的减振及舒适度分析


案例

推进钢桥维护整体水平提升,为长大桥梁安全运营保驾护航(就用这个标题)

江阴长江公路大桥(图1)是我国首座超千米级特大型钢箱梁悬索桥,大桥的建成开启了我国长大桥梁的大规模建设序幕。大桥建成通车至今已持续服役近20年,目前已累计通车超过3亿辆,日均交通量超8

辆,并仍在增长中。车流量的逐年增加以及超载、重载等,一直是困扰大桥运营维护的关键难题,其运营维护相关工作也一直是国内外同行广受关注的焦点之一。多年来,大桥围绕运营过程中面临的许多前所未有技术挑战,开展了卓有成效的工作,相关维护技术一直处于全国乃至国际同行业领先地位。

1 江阴长江公路大桥

河海大桥钢桥研究团队,10余年来依托江阴大桥,围绕钢桥病害的产生机理、检查检测、评定修复以及预防养护等技术开展了系统研究。通过试验和理论分析,结合实桥应用和长期跟踪监测,建立了大跨公路钢桥疲劳车辆荷载谱和多因素综合评定方法,研制了高效、低耗能的疲劳试验系统,提出了钢桥裂纹的精确检测方法和设备模型,开发了钢桥维修系列新方法,并探索研究了钢桥的预防性维护成套技术。其中裂纹钻孔止裂的成套参数及工艺、复杂部位超声波裂纹三维特征检测技术、裂纹气动冲击闭合工艺和效果评价技术、简易疲劳试验系统和技术工装的研发、钢桥疲劳预防性维护技术等(图2),填补了国内多项技术空白,部分技术在国际上处于领先地位。目前,具有自主知识产权的简易疲劳试验系统已经投入使用,部分简易工装初步成形正在测试改良中,相关技术也在泰州大桥、润扬大桥和南京长江大桥等江苏省内桥梁养护维修工程中得到应用。技术成果正逐渐全面推广,已初步确定在杭州湾大桥钢箱梁维护中进行应用,结合日本名古屋高速钢箱梁疲劳维护的相关研究也正在进行,相关技术的中小跨径钢桥维护应用也在研究中。成果为大桥安全运营提供科学保障,产生了良好的经济和社会效益。研究成果获教育部技术发明奖等省部级奖5项,授权发明专利30余项。2017年由我校与江苏高速公路养护技术中心共建的“江苏省钢桥结构安全与铺装技术工程中心”获省发改委批准立项建设,并与江阴大桥等单位联合共建“悬索桥养护技术研究中心”。

基于钢桥维护技术领域研究优势,2017年受负责全省高速公路运营管理的省级平台单位-江苏交通控股有限公司委托,由河海大学主持编制的全国首部《钢箱梁养护蓝皮书-江阴长江公路大桥钢箱梁养护报告(1999-2017年)》(图3将于20184月向全社会正式发布。该蓝皮书就当前江阴大桥钢桥养护的现状、面临的关键技术问题、最新研究进展以及今后重点工作等进行了全面梳理总结。作为本领域全国首部行业有关钢桥养护的技术年度报告,本蓝皮书为桥梁养护提供了新的理念,并就养护工作的精细化和标准化提出了具体的实施建议和方案,得到了交通部及行业专家们的高度评价和认可,并确定今后将每年定期向全社会发布,以此推动全国钢桥养护技术的整体提升。该工作同时将对钢桥养护以外的道路和桥梁养护等其他领域的工作起到良好的示范和辐射效应。在上述工作成果基础上,目前团队正主持编制《钢箱梁日常检查与病害评定技术规程》、《钢结构桥梁疲劳裂纹检查技术规程》、《钢结构桥梁疲劳开裂维修技术规程》等3部江苏省地方技术标准(2020年完成),并积极致力于全国性行业规范的编制。

2 钢箱梁现场检测



3钢箱梁养护蓝皮书-江阴长江公路大桥钢箱梁养护报告(1999-2017年)


以上工作确保了江阴大桥维护技术在全国的领先地位,为江苏建设桥梁强省提供了有效的技术支撑,也极大地提高了我国钢桥养护整体技术水平,也为我国目前正在进行的推广钢桥建设提供技术储备。相关成果的技术转化和社会服务,有效提升了河海大学在全国钢桥养护技术领域的整体影响力,也奠定了我校在本领域研究的行业领先地位。



 

 
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