推荐国家科技进步奖项目公示

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1、推荐国家科技进步奖项目公示项目名称复杂环境下桥梁安全性能监控与预警关键技术及其集成示范推荐单位江苏省科技厅推荐单位意见：我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。该项目面向国家重大需求，针对复杂环境下大跨公路和铁路桥梁研发了具有自主知识产权的桥梁安全性能监控与预警成套关键技术，建立了国家级长大桥梁安全监测与应急管理平台，主要创新成果包括：（1）提出了横截面温度场的复杂概率模式数学建模方法；建立了强/台风作用全过程的演化谱精确计算方法；建立了能够实现多场环境荷载耦合的桥梁时变效应分析方法

2、。（2）建立了结构动力性能的小波包能量谱辨识理论；建立了强/台风作用下索承桥梁变形性能参数辨识方法；建立了融合即时信息动态更新机制的疲劳效应概率分析方法。（3）建立了基于“环境条件归一化”的桥梁性能劣化在线评估方法；建立了基于超声相控阵技术的钢箱梁焊缝疲劳剩余使用寿命评估方法；建立了环境多相耦合作用下桥梁缆索腐蚀疲劳寿命实用评定方法。（4）建立了时延小于1分钟的船撞主梁快速报警技术；建立了大跨高铁桥梁列车走行性评价新技术；制定出了桥梁安全预警指标集以及预警阈值标准。项目授权国家发明专利18项，授权软件著作权15项；出版学术专著4部，发表期刊论文173篇（S

3、CI收录64篇、EI收录138篇）；主编/参编国家标准2项、地方标准/规范2部、行业标准3项。以上研究内容和数据属实，对照国家科学技术进步奖授奖条件，推荐该项目申报2016年度国家科学技术进步奖二等奖。项目简介：本项目属于交通运输安全工程领域。伴随我国大跨度桥梁工程的大量兴建和对其安全要求的不断提高，迫切需要研发桥梁安全性能监控与预警技术来监测其服役状况。本项目历时10年攻关，打破了国外相关技术壁垒，系统建立起了从“时变效应分析→动态参数辨识→性能劣化评估→实时安全预警”的自主技术体系，解决了桥梁监测海量数据挖掘、性能即时反馈和多层次安全预警等重大技术难题

4、，为我国大跨度桥梁的安全运营提供了强有力的科技支撑。（1）桥梁环境时变效应分析方法：建立了桥梁三维温度场复杂概率模型的数学建模方法，解决了慢变荷载作用大随机样本的概率模拟问题；提出了桥址区三维风场的全过程演变风谱模型，完善了瞬变荷载作用非平稳特征参数的提取方法；建立了桥梁温、湿度、车辆荷载和风场等耦合环境荷载场的大时间尺度模拟技术，实现了面向桥梁安全评定的时变环境荷载数值再现。（2）桥梁结构动态参数辨识理论：建立了车辆荷载和强台风作用下基于小波变换的桥梁动力参数辨识方法，成功解决了“强非平稳振动下结构特征提取”这一动态辨识难题；基于提出的ARMA和EGAR

5、CH联合模型建立了强/台风作用下索承桥梁变形性能参数辨识方法；提出了多环境因素共同作用下钢桥面板和斜拉索/吊杆疲劳性能参数的概率辨识方法，科学诠释了桥梁关键构件疲劳性能的长期退化规律。（3）桥梁结构性能劣化评估方法：采用神经网络技术建立了基于“环境条件归一化”的桥梁性能劣化在线评估方法；建立了基于超声相控阵技术和线弹性断裂力学的钢箱梁焊缝疲劳剩余使用寿命评估方法；建立了环境多相耦合作用下桥梁缆索腐蚀疲劳寿命实用评定方法。（4）复杂体系桥梁安全预警技术：针对运营安全预警和结构安全预警的重大需求，建立了索承桥梁船幢报警和高铁桥梁列车走行性预警方法，桥梁受力性能

6、劣化的统计模式识别预警方法，以及钢桥面板和缆索构件疲劳性能劣化的时变可靠度预警方法；构建了索承桥梁结构多层次安全预警指标体系并编制了预警阈值设定标准，研发了国家级桥梁安全性能监控平台，取得了良好的示范效果。研究成果经江苏省教育厅鉴定：总体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。项目授权国家发明专利17项，授权软件著作权8项；出版学术专著4部，发表期刊论文124篇（SCI收录44篇、EI收录87篇）；主编江苏省地方标准1部（已立项）；获全国优秀博士学位论文提名奖1篇，江苏省优秀博士/硕士学位论文4篇。项目依托国家科学数据共享工程建立了国家级桥梁安全性能监控平

7、台并得到规模化应用，包括京沪高铁南京大胜关长江大桥、泰州长江公路大桥、黄冈公铁两用长江大桥和珠江黄埔大桥等20余座大跨公路桥梁或高速铁路桥梁，取得了显著的经济和社会效益。客观评价：一、项目成果鉴定会意见项目成果总体上达到国际先进水平，其中基于小波包能量谱的桥梁动力性能安全预警理论方法、强/台风作用下桥梁抗风性能安全预警理论方法以及考虑铺装层影响的钢桥面板疲劳性能劣化诊断技术达到国际领先水平。二、项目查新报告教育部科技查新工作站(L04)的查新结论：钢箱梁桥、钢桁拱桥等复杂桥梁结构三维温度场概率模型的两阶段测定方法、基于时频分析技术建立桥址区三维风场的全过程

8、演变风谱模型、桥梁动力性能的小波包能量谱识别技术和瞬时模态参数识别