一、任务来源 “公路桥梁重车通过性快速检测评估技术及应用”是根据国家交通战备办公室下达的某专项交通保障任务，由军事交通学院国防交通系与天津城建大学土木工程学院合作完成的科研项目，项目总经费60万元。 二、应用领域和技术原理 项目应用领域：公路中小跨径混凝土梁式桥、公路钢筋混凝土拱桥重车通过性快速检测评估。 技术原理：根据设计资料或通过实施现场无损检测得到的桥梁外观及几何尺寸、混凝土强度和主钢筋位置分布等信息，采用大型结构化通用有限元程序ANSYS，建立待评估桥梁的初始有限元模型；结合小荷载静力试验的挠度实测值修正初始有限元模型；利用修正后的有限元模型施加重车荷载开展模拟试验得到重车作用下待评估桥梁的挠跨比；同时，确定挠跨比相应的评估标准；根据重车作用下待评估桥梁的挠跨比判断桥梁是否满足重车的通过性要求。 三、性能指标 拟定的主要性能指标：检测评估一跨桥梁的时间≤６小时。 实际达到的性能指标：根据桥梁实际检测情况，现场检测主要包括现场桥梁无损检测和小荷载试验、快速建模、有限元模型修正、施加重车荷载开展模拟试验和判断重车通过性五个环节，累计检测评估耗时共计4小时20分钟，小于拟定指标。 四、与国内外同类技术比较 据天津市科学技术信息研究所国内外查新，除项目组发表的文章、授权的专利外，国、内外均未见与该技术特点相同的文献报道，因此本项目在国内外同类技术中处于领先地位。 五、成果的创造性、先进性 成果的创新性和先进性主要体现在以下三个方面： 1.在“重车通过性快速检测评估指标的选取与确定”上取得创新 课题研究选定的挠度检测评估方案，通过对挠跨比（正常使用极限状态指标）的检测代替对应力水平（承载能力极限状态指标）的检测，将重车作用下桥梁的挠跨比作为评定桥梁重车通过性的重要依据，减少了现场检测工作内容、简化了桥梁评估工作流程，有效缩短了检测评估时间，这是研究取得突破创新的基础。 2. 在“评估方法”上取得创新 提出了根据设计资料（对资料缺失的桥梁通过现场无损检测）得到的桥梁外观尺寸、混凝土强度和主钢筋位置分布等信息，采用ANSYS进行快速建模，结合小荷载静力加载试验的挠度结果修正简化模型，利用修正后的简化模型开展模拟试验求得公路运输车辆作用下待评估桥梁挠跨比的方法，经模拟试验和工程实例验证，证明该方法是可行的。 3.在“评估标准的确定”上取得创新 研究在确定评估标准时提出了如下的思路。既有桥梁在设计荷载作用下的挠跨比符合两端截尾的正态分布或对数正态分布，则其应满足三方差定律，即最大值一般不超过统计均值加三倍方差，最小值一般不小于统计均值减三倍方差，可假设挠跨比统计均值为 ，统计方差为 ，定义评估指标：安全阈值 ，危险阈值 。并根据交通部门颁布的标准跨径混凝土桥梁通用设计图纸，通过计算、统计其在设计荷载下的挠跨比建立了样本空间，分析确定了中小跨径混凝土梁式桥和拱桥挠跨比安全阈值与跨径的关系式，为根据桥梁在公路运输车辆作用下的挠跨比快速评估其通过性提供了基本依据。 六、作用意义（直接经济效益和社会效益） 在天津市西青经济开发区爱迪生路桥梁工程高架桥检测中，进行了快速检测评估验证试验，试验表明，课题组研究的成果可快速进行桥梁的评估，总时间约为4小时，可大大减少封闭交通时间，对确保既有交通运输具有重要的经济、社会效益； 在天津独流减河特大桥、河北省承德市承栗线孙杖子桥、上安电厂东公路跨越石太铁路立交桥等10余座混凝土简支梁桥、连续梁检测过程中，进行了桥梁快速检测评估验证，结果表明：课题组研发的快速检测评价方法，可大大提高检测评估速度，结果正确，该技术成果对重车通过性快速检测评估提供了可靠的依据。 依据课题组研发的成果，在检测、评估的旧桥检测中，由于提供了可靠的检测数据，避免了既有桥梁的维修，总节支800余万元。 七、推广应用的范围、条件和前景以及存在的问题和改进意见 推广应用范围：研究提出的检测技术，即可应用于地方交通部门实现对桥梁重车通过性的快速检测评估，也可应用于部队重装备机动中的桥梁通过性快速检测。同时，在样本空间满足要求的前提下，可实现对既有桥梁承载能力的快速检测评估。因此，本项目的研究成果具有很好的辐射作用，推广前景十分广阔。