[01023294]高速公路桥梁监控预警系统方案研究

(1)任务来源：省计划项目，项目编号：094300510037。(2)应用领域和技术原理：该项研究成果主要应用于无损检测空心板顶板厚度以及钢筋混凝土梁板隐蔽裂缝等桥梁隐蔽病害。以电磁场散射理论为基础，建立了地质雷达波的传播方程，对各种情况下桥梁隐蔽病害的雷达波响应特征进行了数值模拟和物理模拟，并分析了桥梁隐蔽病害波场特征的形成机制。在该基础上研究了强背景干扰下提取有效信号和利用雷达天线极化方向压制强干扰，提高信噪比的方法、桥梁隐蔽病害的检测方法和参数选取原则，通过大量的工程检测实例，验证了探地雷达检测桥梁隐蔽病害的可行性、可靠性和实用性。根据桥梁隐蔽病害的检测结果，找出产生桥梁缺陷和损伤的主要原因，准确评估桥梁的实际工作状态，分析和评价其对桥梁质量和使用承载能力的影响，为桥梁维修和加固提供准确而全面的技术数据，避免盲目性，为国家节约建设资金。(3)性能指标：钢筋混凝土桥梁隐蔽病害的电磁波响应特征；钢筋混凝土桥梁隐蔽病害的检测方法和检测参数选取原则。(4)成果的创造性、先进性：该研究技术创新点是：(a)首次系统地进行了探地雷达无损检测钢筋混凝土桥梁隐蔽病害的理论研究、数值模拟、物理模拟和工程检测实例，系统研究了各种条件下桥梁隐蔽病害的电磁波响应特征和规律，为由定性解释上升到定量打下了坚实的基础；(b)在理论研究的指导下，通过大量工程检测实例总结了探地雷达检测钢筋混凝土桥梁隐蔽病害的具体方法，给出了采集参数选取原则和异常的识别与解释方法。该项研究成果及其应用技术是国内首创，经过河南省科学技术信息研究院的查新(编号：201041b0100831)，该类研究在国内未见相同报道。(5)作用意义：该项研究成果从理论和实践两个方面解决了探地雷达检测钢筋混凝土桥梁隐蔽病害的难题。根据桥梁隐蔽病害的位置、性质和严重程度，找出产生桥梁缺陷和损伤的主要原因，准确评估桥梁的实际工作状态，分析和评价其对桥梁质量和使用承载能力的影响，为桥梁维修和加固提供准确而全面的技术数据，避免盲目性，为国家节约建设资金。该项研究成果可推广应用于钢筋混凝土桥梁的健康检测、监测和评估，高等级公路的勘察、检测、监测，地基勘察，建筑物、堤坝等构筑物的工程质量检测方面。已编写了相应的应用软件，取得了显著的应用效果。该项研究成果检测病害的精度高、效率快，可操作性强，具有较好的经济效益和社会效益。该项研究成果具有很好的推广应用前景。