成果简介
当前，桥梁服役性能检测、评估及寿命预测多是基于静态层面，对桥梁性能时变性考虑不足，检测与评估预测精度不高，相关加固方法缺乏对服役性能及寿命的考虑，存在效率低和耐久性差等问题。因此，针对在役桥梁检测、评估与加固进行系统性研究，对提高桥梁承载性能，延长服役寿命，具有重要的理论意义和工程价值。本项目主要技术内容如下：
（1）面向混凝土桥梁服役性能动态演变的损伤精准检测方法与设备研发
研发了损伤检测新型技术方法与设备：混凝土碳化深度检测仪、耐久性取粉深度控制与集粉装置、钢筋锈蚀半电池电位检测辅助装置、裂缝特征检测新方法、全寿命周期基于SuperX AI声音分析的结构智能监测与损伤识别方法，提高了混凝土桥梁损伤检测精度、效率和自动化程度，为桥梁承载性能评估与服役寿命预测提供准确数据。
（2）全寿命周期混凝土桥梁时变承载性能评估与服役寿命预测
构建了全寿命周期混凝土桥梁结构状态和时变承载力的评估方法：分别基于支持向量机和时变可靠度建立了承载性能动态退化模型，提出了追踪碳足迹的多目标维修优化决策方法，降低了混凝土桥梁寿命周期维修成本，提升了服役安全性与可维护性，为桥梁结构高效提载和低碳延寿的加固改造提供科学可靠的依据。
（3）基于服役寿命的在役混凝土桥梁加固提升新方法与新理论
基于在役混凝土桥梁服役寿命考量，针对易腐蚀和一般服役环境，分别提出了铝质型材加固和梁拱组合加固的创新方法。根据两种创新方法的不同加固特征，建立了相应的结构计算方法和评价标准，给出了具体施工步骤，并完善了加固后桥梁评估理论，形成了设计-施工-评估的成套技术理论和方法，为两种加固方法在实际工程中的应用和推广起到了理论支撑和技术指导作用。
项目组形成了在役混凝土桥梁承载性能及服役寿命的精准检测、可靠评估和加固提升成套技术，出版专著3部，形成技术标准1个，发表论文172篇（其中SCI/EI收录94篇），获得专利与软著等其他知识产权79项，开发了4个在役桥梁检测系统，在广西壮族自治区内337座以上的桥梁检测、评估与维修工程中应用推广，较传统技术节约开支1.02亿，全面推进了全区交通基础设施安全维护管理的智能化可持续发展模式。
应用前景
本成果通过上述科技创新成果的应用，为广西壮族自治区公路交通建设做出了重要贡献。随着我国经济社会的发展、国家“一带一路”倡议的推进、“渝桂新”南向通道和西部陆海新通道的建设，广西地区基础设施建设将进一步加快，本项目科技创新成果对于更好地服务广西公路、铁路和城市交通的桥梁工程，解决桥梁结构性能检测评估与结构加固的技术难题，全寿命周期内及时介入桥梁结构的维修、以较低的成本保障桥梁结构的安全运营和服役寿命，具有重要的意义和非常广泛的应用价值。
截至2020年底，我国在役混凝土桥梁数量已达近92万座，里程超过6600万米，其中广西总计超过2万余座，且超1/8为危桥。在日益增长的交通量和不断恶劣的服役环境影响下，我国在役桥梁逐渐“老龄化”，普遍存在结构碳化、开裂与锈蚀等病害问题，导致承载性能退化、服役寿命缩短。交通运输部文件（交公路发[2020]127号）明确指出，要贯彻全寿命周期理念，延长使用寿命，加强桥梁状态评估、维修加固方法和技术研究。随着经济和基础设施建设的发展，我国进入桥梁建设高峰期，建造数量和规模均处世界前列，显著提升了国家综合竞争力。数量众多的混凝土桥梁在交通基础设施中起着至关重要的作用，随着服役年限的增长，在恶劣环境和超载等多因素耦合作用下材料不断劣化，结构碳化、开裂与锈蚀等病害日益增多，导致桥梁承载性能退化、服役寿命缩短。与此同时，路网改造和提升导致交通量增长和车辆荷载提高，对沿线混凝土桥梁服役性能及寿命提出了严峻挑战。
成熟度
基础研究（中试阶段）。
成果展示
知识产权情况
成果完成人
土木建筑工程学院：谢开仲
成果转化，请联系成果与合作处，联系人：刘老师，联系电话：0771-3272162。