首届交通基础设施工程韧性提升与可持续发展高峰论坛隆重召开

[ 2024-1-15] 作者:admin [ 打印此文章 ]

      为深入贯彻落实习近平总书记视察河北重要讲话精神,按照河北省教育厅《“周末专家河北行”活动工作推进方案》部署要求,进一步提高交通基础设施综合防灾减灾与救灾水平,助力构建科学高效的自然灾害防治与灾后恢复重建体系,实现交通基础设施韧性目标,2024年1月11日至13日,由河北大学联合北京茅以升科技教育基金会桥梁委员会、北京工业大学、保定市交通运输局举办、北京建研住工建筑工程集团有限公司承办的“首届交通基础设施工程韧性提升与可持续发展高峰论坛”在保定市召开。

     本届论坛邀请了中国工程院院士、石家庄铁道大学教授、北京茅以升科技教育基金会特邀专家杜彦良,中国工程院院士、北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室主任杜修力,中国工程院院士、西南交通大学党委常委、副校长何川,北京茅以升科技教育基金会理事长茅玉麟等专家领导,来自公路、道路、铁路、桥梁等领域的300余位专家学者和企业代表参加了论坛。

河北大学党委书记 郭健致欢迎辞

中国工程院院士 杜修力致辞

     北京茅以升科技教育基金会桥梁委员会副主任兼秘书长 刘晓光致辞


 保定市交通运输局副局长 王立涛致辞

      开幕式后,30余位专家学者和演讲嘉宾从理论方法、工程技建造、科技研发、监测管理等不同维度进行主题演讲与交流互动。

      中国工程院院士、石家庄铁道大学教授、北京茅以升科技教育基金会特邀专家杜彦良作《城市道路-管网隐蔽病害一体化检测与安全评估技术发展若干思考与对策》主旨报告 

       杜彦良院士围绕城市交通、高铁等基础设施系统介绍了一体化监检测与安全评估技术和其团队在服务多个国家重要工程中技术创新工作,并结合我国城市建设快速发展,在国土空间规划与城市规划建设、安全运维等提出建议和重要思考。

       中国工程院院士何川以《交通隧道的抗震分析方法》为题作主旨报告。


      何川院士介绍了隧道工程典型震害及启示及抗震设计计算方法,分析大断面盾构隧道结构特点、整体化分析方法的思路,相关技术内容与应用。

      论坛期间,现场30多位专家、学者聚焦交通基础设施综合防灾减灾领域前沿科学问题,共同探讨不同交通类型灾害风险应对措施与提升韧性交通及韧性城市建设能力的关键策略,分享最新的研究成果和工程案例。


      东南大学交通学院教授黄晓明从交通基础设施韧性的背景及意义、道路交通基础设施韧性评估理论与方法以及韧性提升关键技术体系三方面分享了道路交通基础设施韧性研究现状及展望。报告认为交通基础设施抗灾韧性提升成为行业发展前沿和国家重大需求,韧性提升关键技术体系涉及灾前预警、灾中保障、灾后恢复全过程,涉及理论分析、仿真验证、监测预警、装置增韧、柔性运行多方面,韧性提升关键技术发展仍处于起步阶段,仍需从多方面深化研究。


       中国国家铁路集团有限公司工管理中心站前技术处处长韩晓强以高速铁路桥梁建造技术创新与展望为题介绍了铁路桥梁预制建造技术、特殊结构桥梁建造技术以及铁路桥梁韧性提升关键技术。


       河北交通投资集团公司副总经理赵文忠着重分享了韧性交通基础设施建设背景、河北省高速公路典型灾害以及路基路面、排水能力、桥梁工程、隧道工程、高速公路改扩建、管理能力等高速公路韧性提升实践。

       哈尔滨工业大学城市基础设施安全与韧性研究中心主任翟长海以交通基础设施抗震韧性评估及设计关键技术、规范与软件编制为主题,阐述城市交通基础设施韧性研究背景及意义,介绍了抗震韧性评估关键技术、关键基础设施识别及设计方法、标准编制及软件开发及平台应用情况。发展韧性基础设施前景广阔,不但是设计理论和方法的提升,可保证基础设施的高品质安全,更是大数据.工智能等先进技术带动基础设施技术发展的巨大契机。

      北京工业大学城市建设学部土木工程系副主任贾俊峰从研究背景、桥梁抗震韧性评估方法、桥梁抗震韧性评估算例分析、在役低配筋桥墩增韧技术四个方面介绍了课题组近些年开展的在役钢筋混凝土桥梁抗震韧性评估与增韧技术研究方面的最新进展。

       北京云建信科技有限公司技术总监李昕杨在演讲中深入刨析了预制梁场管理数智化典型案例,提出了预制梁场管理数智化转型整体解决方案,即通过云建信Smart4D智慧梁场生产管理系统,实现预制梁场的全要素全过程数字化智慧化,预制场数智化解决方案,覆盖铁路、公路、桥梁、隧道施工相关的,以混凝土预制为主的各类单一或混合预制场(预制梁、墩柱、盖梁),为预制厂提供通用的数字化+智慧化解决方案。

       广东省交通规划设计研究院集团有限公司总工程师孙向东在报告中剖析了高性能桥梁、预应力无腹筋超高性能混凝士梁桥、装配式桥墩、挤扩支盘桩基础等高性能桥梁设计、关键技术问题以及典型工程应用。报告指出存量结构性能不足,难以满足高质量发展要求,高性能桥梁具有广阔发展空间。

         上海应谱科技有限公司总经理张洪武分享了智能螺栓与螺栓在线监测系统解决方案。该解决方案可有效解决螺栓预紧力控制误差过大的问题,并能在螺栓连接发生松动时及时向用户发出报警信息,从而避免出现因螺栓连接失效而导致的各类故障、事故的发生

         湖北交通投资集团有限公司党委委员、首席技术专家詹建辉作了题为钢箱梁 U 肋变形原因及影响分析与养护对策的报告。报告分析了U肋变形成因: 现场测试及桥梁整体数值分析结果表明,从结构受力角度可以认为连续多根吊杆索力较成桥状态存在负偏差 (小于成桥索力) 将使钢箱梁弯矩显著增加加之当年可能存在的超载现象,从而导致钢箱梁弯矩剧烈变化,引发U肋压应力急剧增大。当压应力值超过屈曲临界荷载时,U肋发生局部屈曲。报告也对U肋变形对承载力影响进行了分析研究: 相比于无初始变形的U肋加劲板,U肋存在4mm~7mm的初始变形时会降低U肋加劲板的极限承载力,但降低程度均较小 (试验1.85%~8.64%,数值1.54%~10.8%) ,仍然高于规范计算值 (19.01%~31.83%) ,变形U助加劲板的承载性能仍满足规范要求。同时也分析桥面铺装对变形U肋承载力影响: 当U助的初始变形量较小时,U肋加劲板承载力无明显改变,随U肋变形量 (4mm~7mm) 增加承载力逐渐提高,但提高程度均较小(1.24%~9.12%) ,桥面铺装层对U肋加劲板承载力提高效果不明显。桥面铺装对疲劳性能的影响则是: 桥面铺装能有效的提高钢桥面板的刚度从而提高钢桥面板的疲劳性能,从疲劳寿命结果上看桥面铺装改造对原结构的疲劳寿命提高了1倍以上,改造后的疲劳性能优越。报告最后给出了吊索索力、U肋变形数量定期检测、O限制超载车辆通行等养护措施      桥梁结构健康与安全国家重点实验室学术带头人田启贤以钢-UHPC 组合梁受力机理与设计应用研究为主题分析了钢-混组合梁与钢-UHPC组合梁研究背景、特点和优势,分别从UHPC板抗弯、抗冲切性能试验研究、钢-UHPC连接件抗剪性能试验研究、钢-UHPC梁抗弯性能试验研究、UHPC在桥面板湿接缝中的应用研究、4x50m组合梁桥试设计与经济性分析等方面介绍了钢-UHPC 组合梁研究进展。

         苏交科集团股份有限公司首席工程师张宇峰带来了桥梁轻量化监测的探索与实践的主题报告。报告首先分析了结构健康监测面临着重大需求,将结构健康监测技术应用从跨江越海的长大桥延伸至常规桥梁需求迫切。他认为轻量化监测的本质是一种面向场景需求的重点指标监测,需面向多种特定场景开发小成本、低功耗、快安装、平台化的轻量化监测装备,同时分享了苏交科近年来在轻量化监测方面所做探索。展望未来,交通强国、平安交通、智慧交通、智慧城市、城市生命线工程安全监测提出了大量常规桥梁监测需求;传感、通讯与人工智能的发展使轻量化健康监测系统的技术基础条件逐步成熟;技术革新加速:信息化领域技术迭代速度远高于传统土木领域口轻量化监测的本质是面向场景需求的重点指标监测;今后技术趋势:低成本低功耗、以分布性为特征的区域传感技术、图像声音等新型信息源、无线传输(低成本、一体化、同步性)、嵌入式系统、多端互动、平台化.....

       北京工业大学城市建设学部主任许成顺作了题为《装配式地下结构抗震韧性评价方法与试验研究》的演讲。报告认为装配式地下结构构件失效顺序同现浇地下结构一样,最薄弱的构件依然是中柱,但损伤较现浇结构明显降低,尤其是下层中柱;装配式地下结构预制侧墙端部拼接缝和预制叠合板端部拼接缝均出现明显张开裂缝,但并未出现严重的分离破坏;装配式地下结构在软岩和软土场地中均可使用,且抗震性能略优于现浇结构,但应注意侧墙拼接缝处的防水措施;所提出的弹簧-结构体系试验方法可以更好的模拟装配式地下结构在地震作用下的损伤情况,可以更好的预测不同性能状态下的结构层间位移角临界值;装配整体式地铁车站具有较强的塑性变形能力,能较好的吸收地震能量,基本可达到“同现浇”的设计效果,承载力与现浇地铁车站基本相当,变形能力略优现浇地铁车站.通过中柱承载力曲线所得的极限变形点明显较通过结构整体性能曲线获得的临界值保守。

         石家庄铁道大学教授、发展规划与学科建设处处长司春棣(李松代)汇报了胶浆视域下铁尾矿砂与沥青的交互作用演变规律研究成果。研究表明石灰岩为典型的碱性集料,铁尾矿砂为典型的酸性集料;掺加铁尾矿砂导致沥青胶浆黏性组分增强,高温及疲劳性能有所衰减;铁尾矿砂与沥青交互作用仅为物理黏附,且铁尾矿砂掺量增加导致与沥青交互作用的下降;铁尾矿砂掺量应控制在填料质量的50%,未来将开展铁尾矿在路面基层中的应用的研究工作。        河北工业大学土木与交通学院教授王东升从问题的背景、桥梁落梁风险评价、桥墩延性抗震性能评价、桥梁抗震性能评价流程、液化场地的特殊考虑、桥梁抗震性能排查案例等方面分享了既有公路桥梁抗震性能排查理论与初步做法         河北省交通规划设计院有限公司智慧交通研发测试部部长张龙结合荣乌高速新线项目分享了数字李生系统、车道级主动控制系统、路警联动坐席管理系统、车道级驾驶引导系统在荣乌高速新线智慧高速应用与探索的实践经验。         石家庄铁道大学工程抗震研究中心主任郭进作了题为带耗能横梁的双薄壁摇摆桥墩韧性抗震机理与倒塌试验分析的演讲。他认为新型摇摆桥墩存在有横梁断裂、墩柱柱端损伤、预应力筋断裂等三种破坏模式。通过设置钢套筒,可有效减少摇摆桥墩的柱端损伤,耗能横梁的延性失效过程和预应力筋初始预应力的合理设置,可有效减少摇摆桥墩的破坏。        华北水利水电大学土木与交通学院道路与桥梁系主任刘祖军作了题为基于深度学习的混凝土桥梁表观病害的智能检测方法研究的演讲报告。报告重点围绕基于图像处理方法的裂缝特征识别、基于深度学习方法的桥梁表观病害识、桥梁表观病害智能识别系统集成进行了探讨和交流。报告认为深度学习训练对样本的数量和质量要求较高,而实际工程中由于外部因素的影响,样本的数量和质量都较有限。因此为提高网络模型的性能和泛化能力,需要进一步优化模型算法,增强模型在实际工程中的应用适用性;实际桥梁的病害类型多种多样,且存在数据不完整、光线不足和拍摄角度问题等干扰因素,这些都可能对模型的性能产生负面影响。为了提高网络模型的准确性和鲁棒性,可以考虑引入弱监督学习和无监督学习等方法;结合桥梁一些特殊病害发生的机理和固有特征,设计更有针对网络模块,建立相应的优化训练方法,使网络模型在预测前,能够结合病害产生的物理机制进行预学习和训练进一步提高网络的预测精度和泛化能力。         河北大学建筑工程学院院长杨三强分享了雄安新区及其周边城镇拆迁建筑垃圾筑路关键技术研究成果。研究表明雄安新区拆除建筑垃圾具有产生的集中性和大量性、低品质性.构成相对稳定性等显著特点,分析了雄安新区建筑废弃物现有资源化方案的优缺点,得出了其应用于道路建设中具有优先性的结论;借助宏细观分析手段分析建筑垃圾表征特点,进而对制定建筑垃圾分类标准;通过分类标准完成建筑垃圾分类后设计建筑垃圾再生料,将不同类型、掺量建筑垃圾作为分级标准进而开展工程应用;基于建筑垃圾分类、分级标准,将建筑垃圾应用于不同等级公路,对建筑垃圾再生料力学性能、耐久性、干燥收缩等多项性能指标进行评估,提出建筑垃圾再生料工程应用的配比方案与施工方法;设计建筑垃圾再生料的外掺剂增强正交试验,用于改善路基路面工程开裂状况。通过调整外掺剂掺量以及类型,适量外掺剂通过粘结再生料内部微粒分布,进而提高材料拉伸作用,抑制材料收缩变形;设计建筑垃圾再生料细观有限元模型,并对模型进行加载,分析模型内部裂缝开展状态以及开展途经,对其开展状态下应力水平进行分析,进而得出其再生料工程应用下失效行为特征将建筑垃圾再生料应用于实际工程,设计对比试验段,对试验段各项指标进行监测工作,得出其工程质量、施工质量以及运营质量表现良好,符合正常运营的要求,且分析认为建筑垃圾应用于再生路基路面工程能够产生较好的社会经济效益

       中铁第五勘察设计院集团有限公司科学技术研究院院长桂婞分析了北斗融合信息技术在铁路防灾减灾中技术创新与发展趋势院长认为随着国家北斗产业政策及““十四五”铁路科技创新规划的落地实施,我国铁路将向数字化、智能化、无人化方向发展。北斗与铁路智能技术装备、工程建设、运输服务等领域深度融合,将对新时期我国智能铁路发展注入强劲动能,贡献核心价值。当下及未来一段时期,北斗融合新一代信息通信技术在铁路防灾减灾领域的发展,也将朝着更加标准化、智能化、自主化的方向不断演进,不断提升铁路安全保障能力和对自然灾害和突发事件的应对能力,更好地保障铁路安全和人民群众的生命财产安全。         河北省地下人工环境智慧开发与管控技术创新中心主任曹秀玲介绍了地下综合管廊灾变控制关键技术项目成果。项目通过理论分析、模型试验、技术研发、工程实践,发明了城市地下综合管廊软弱和易液化地基的韧性提升技术和城市地下综合管廊结构抗震韧性增强技术,建立了基于概率的综合管廊结构体系抗震韧性评价方法,研发了以实时监测数据为驱动的地下综合管廊全寿命周期的健康诊断技术,开发了地下综合管廊灾变智能监测预警系统并构建了信息化管控平台。

厦门市交通运输局原总工程师林树枝钢结构桥梁装配式建造模式的探讨为主题,焊接连接、铆钉连接、螺栓连接等钢结构的三种连接方式做了介绍,并对三种连接方式存在的问题及工厂制作和现场安装提出相关建议       北京交通大学长大桥建养工程研发中心主任雷俊卿作了题为《桥梁防灾减灾韧性提升与可持续发展技术研究》的报告。报告首先分析了新中国正在由交通大国向交通强国前进,接着重点分析桥梁防灾减灾的风险事故及原因,最后提出了桥梁防灾减灾韧性提升的对策和措施。         河北大学建筑工程学院教授、博导方有亮从环境激励下健康监测背景、基于功率谱灵敏度损伤识别、参与保定市智能建造试点城市建设工作三个方面作了题为《基于功率谱灵敏度方法的结构损伤识别》的报告。        太原理工大学土木工程学院教授王蕊围绕圆端形钢管混凝土墩柱子耐撞性能研究作了主题报告,汇报了课题的最新研究成果,介绍了太原理工大学组合结构团队及冲击力学试验装置的建设情况。

         内蒙古大学交通学院教授、博导李国栋围绕高韧性混凝土材料-结构一体化设计研究重点介绍了高韧性混凝土多尺度分析方法和预应力高韧性混凝土T梁设计。报告基于机器学习提出多源低碳胶凝材料设计方法,建立了高韧性混凝土的多尺度分析方法,并成功预测了不同细观增韧相下的力学性能;将所提模型应用于高韧性混凝土T梁优化过程中得到满足工程要求的低碳高韧性新型结构跨径 (13m~20m)高韧性混凝土T梁具有显著优势和广阔应用前景。         交通运输部路网监测与应急处置中心预警与应急处处长虞丽云从做好体系设计、统筹推进体系建设,开展自然灾害风险普查、摸清自然灾害风险底数,深化拓展普查成果应用、提升公路基础设施韧性三方面作了《摸清公路风险底数 提升公路基础设施韧性》的主题报告。下一步交通运输部将应用及拓展交通资产管理系统。交通资产管理系统涉及交通基础设施全生命周期的战略制定、运营管理、财务支出等各方面,是推动基础设施科学管理与养护的重要工具。当前,我国绝大部分交通资产管理系统尚未融入韧性发展理念。因此,基础设施运营管理机构可充分考虑气候变化对沿线环境和交通的影响,着力收集、存储和更新区域内自然灾害风险和基础设施易受害性资料: 建立基于韧性或风险的可持续资产管理系统,用于实施交通基础设施管理策略优化,以显著降低基础设施风险及脆弱性,将其服务能力保持在目标水平。

         四川省公路规划勘察设计研究院有限公司副总工程师杨昌凤围绕多灾环境山区公路韧性进行了主题报告。报告首先分析了四川西部山区公路环境特点,探索多灾山区公路韧性设计方案及工程实践,并对未来更精准的灾害判识和评估技术、更丰富的韧性结构、更完备的监测预警体系、更快速的应急抢险能力等技术进行了展望。       浙大宁波理工学院副教授马颖汇报的主题是:既有钢筋混凝土桥墩抗震韧性研究及初步实践。采用贝叶斯方法建立了既有桥墩地震破坏模式和变形能力的统计计算公式,识别了桥墩(柱)BWBN模型及其参数的概率分布:基于贝叶斯神经网络建立了构件参数识别桥墩(柱)BWBN滞回模型的方法;结合5座既有桥梁抗震性能评价,初步验证了桥墩抗震韧性的破坏形态和变形能力公式的可用性。

      本届论坛特邀河北大学建筑工程学院院院长杨三强、北京工业大学城市建设学部主任许成顺、河北工业大学土木与交通学院教授王东升、河北交通职业技术学院路桥工程系主任王道远、河北大学建筑工程学院院副院长牛晓燕、石家庄铁道大学土木工程学院桥梁系主任荣学亮作为开幕式主持人或报告主持人主持。

      论坛期间河北交通投资集团有限公司、河北交投绿色建材有限公司、河北省交通规划设计研究院有限公司、河北大学建筑工程学院、上海应谱科技有限公司、北京云建信科技有限公司等单位进行单位介绍和产品展示。

      会后,与会代表共同前往河北交投永久路面项目、河北交投荣乌高速新线的智慧高速公路管控中心和智能建造基地和综合养护中心参观考察,现场交流路面养护、公路管控、智能建造等方面的实际经验,深入探讨荣乌项目交通科技创新升级与数智建造发展的实践探索。

河北交投永久路面项目

乌高速新线的智慧高速公路管控中心

智能建造基地和综合养护中心

      此次论坛得到了北京茅以升科技教育基金会培训中心、桥梁工程安全与韧性全国重点实验室、北京公路学会桥梁隧道专业委员会、河北交通投资集团有限公司、河北交投绿色建材有限公司、河北工业大学、东南大学、哈尔滨工业大学、华北水利水电大学、河北交通规划设计研究院有限公司、单位支持,保定交通建设投资集团有限公司、石家庄铁道大学、保定市保通公路勘测设计有限责任公司、申成路桥集团有限公司、河北建设集团股份有限公司、河北交通职业技术学院、黄河交通学院、河北天博建设科技有限公司、汇通建设集团股份有限公司、上海应谱科技有限公司、北京云建信科技有限公司等单位协办。

       此次论坛的成功召开加强在安全韧性交通规划、建设、管理等方面的合作交流进一步提升交通工程人员的韧性思维能力和风险意识,切实提高城市防灾、减灾能力。这对于增强交通基础设施风险防控的整体性和协同性,不断提升交通运输韧性和安全可靠性,确保交通运输安全生产形势持续稳定,不断满足人民群众对交通运输安全的新期待,建设更高水平的平安交通具有重要意义