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领先技术的研究开发

自上世纪80年代,中心开始从事工业建筑结构可靠性鉴定研究和相关标准的编制工作。1990年,中心编制完成并正式发行我国结构诊治技术领域中的第一本国家标准《工业厂房可靠性鉴定标准》,由此全面开展土木建筑结构可靠性鉴定技术研究,该项技术包括:

 

  • 民用建筑、工业建筑、公共建筑结构检测鉴定技术(安全性、耐久性、可靠性检测鉴定,改造、加层检测鉴定,抗震鉴定等);
  • 构筑物(烟囱、水塔、冷却塔、通廊等) 结构检测鉴定技术;
  • 桥梁结构检测鉴定技术;
  • 灾后(火灾、爆炸、地震及事故等)结构检测鉴定技术;
  • 古建筑检测鉴定技术;
  • 核电安全壳结构整体性试验及在役检查技术;
  • 建(构)筑物及工业设备抗震鉴定技术;
  • 工程质量检测鉴定技术;
  • 结构振动检测及治理技术;
  • 结构安全监测技术;
  • 大体积混凝土温度及温度应力监测和技术分析;
  • 建筑物结构加固改造技术。

至今已成为国内全面系统地进行结构检测、结构鉴定评估、结构加固、结构改造、结构修复五个技术方向的研究、开发与推广工作的引领单位。

核电站安全壳结构检测、检查、安全评估技术

中心自主开发了数据采集系统、变位测量系统、应变测量系统、预应力长期损失监测系统、老化评估系统等9项具有自主知识产权的专项技术。中心自主研制开发了多种先进的测试仪表和新型检测技术,核电站检测传感器系列,工作稳定可靠,全面达到国内国际标准要求;开发的核电站安全壳预应力钢束孔道灌油(灌蜡)技术,填补了国内空白,居国际领先地位;开发的数据处理软件系统,实现了数据实时采集处理,首次成功与国际最先进的35958A系列硬件组件组成数据处理系统,达到国际先进水平;编写的核行业标准《压水堆核电厂安全壳结构整体性试验》EJ/T1098-1999达到国际先进水平。完成了国家重大科研项目——先进核电站安全壳结构模型(1:10)科学实验项目。形成了一套具有自主知识产权的检测评估专项技术,先后荣获国家科技进步二等奖一项和三等奖二项, 部级和北京市科技进步一、二、三等奖多项。

 

核电站安全壳结构检测技术
先进核电站安全壳结构模型(1:10)科学实验;
变位测量技术;
应变测量技术;
预应力检测技术;
现场摩擦试验
外观检查技术
安全壳外观质量遥测系统
核电站安全壳预应力钢束孔道灌油(灌蜡)技术-填补了国内空白

地基基础检测技术

在地基基础检测特别是桩基础检测技术方面,近年来又取得新的突破,先后获得三项实用新型专利,利用这些新型专利技术,以新型的试验设备,成功解决了深基坑内大吨位单桩承载力试验关键技术和装备问题,适应了大型工程的高效快节奏要求,符合国家重点工程对高新技术和高质量的要求。

目前的检测仪器全部为全自动试验仪。作为中央控制处理系统,试验仪实时自动完成测量、加荷、维持、判稳、数据采集记录、及实时图表显示等工作。采用新技术和全自动试验设备,创造出单桩最大加载35000kN的中国纪录。

CCTV主楼试验桩静载试验(35000kN);

在役混凝土结构耐久性诊治技术

针对钢筋混凝土结构由于耐久性失效而导致结构破坏的现状,中心全面深入地开展了大量有关在役钢筋混凝土结构耐久性诊治技术研究,积累了丰富的工程实践经验。在我国率先完成的"工业厂房混凝土结构耐久性研究"填补了国内外锈蚀钢筋混凝土结构诊断与评估领域的空白,达到国际先进水平。后相继编制了大量该领域的国家和行业标准,引领着本行业的发展方向。2007年"在役混凝土结构耐久性增强修复材料及配套技术研究开发应用"课题通过建设部组织的科技项目评估,成果达到国际领先水平,该成果和正在编制的《混凝土结构耐久性修复与防护技术规程》有效地推动了在役钢筋混凝土结构耐久性修复技术的发展,中心将领先的结构耐久性诊治技术广泛应用在实际工程中,每年诊治的工程建设规模都在100万平方米以上。

该技术可分为混凝土碳化测试技术、钢筋锈蚀状态检测技术、混凝土劣化、岩相分析、建(构)筑物寿命预测评估技术以及混凝土结构耐久性修复技术等。

人民大会堂结构耐久性评估及耐久性修复
国家体育场混凝土结构耐久性检测评估
地铁已有混凝土结构耐久性检测评估

高性能纤维增强复合材料(FRP)及其工程应用成套技术

相对于传统的建筑材料,FRP材料具有高强、轻质、耐腐蚀、可设计性强等突出的优点,近几年来成为土木建筑领域研究开发和应用的热点,特别是在结构的补强、加固工程。在FRP 加固改造工程技术领域,中心居国内领导地位,先后承担国家科技攻关计划项目、国家863计划项目、国家科研院所专项资金项目等,率先开发新型粘接材料、加固工法,完成我国第一个FRP加固工程应用实例,研究开发第一个相关国家级工法,主编我国第一部FRP加固结构技术标准,同时主编目前国内几乎所有的加固用FRP材料及其应用技术标准规范,申请专利十余项、有效推动了FRP工程应用领域的技术进步。

京沈高速公路桥梁FRP加固公路桥梁

光纤光栅健康监测系统在重大土木结构工程中的应用技术:

自20世纪90年代起,针对大型体育场馆和公共建筑的现场监测,中心开展大型工程结构健康检测研究与工程应用工作,先后完成了北京市科委"重大工程结构安全系统光栅传感材料及监测系统研究"等一批科研项目,中心研制开发了先进的数据采集系统和分析处理软件,积累了丰富的测试经验, 完成或正在进行"深圳会展中心大型钢结构监测"、"国家体育场(鸟巢)混凝土结构温度场、应力场计算分析、施工期间温度、压力监测和结构耐久性评估"、"上海卢浦大桥光纤传感监测"、"宝钢大型钢结构厂房沉降变形监测、圆弧端吊车梁加固应力测试与评估"、"五棵松体育馆施工监测"等工程项目。

新建及既有桥梁结构可靠性诊断评估及加固改造技术

为有效检测、检查公路及铁路桥梁的结构性能,中心研制开发了一整套与先进的桥梁检测仪器相配套使用的完整的测试系统,先后承担了北京、广西、河北、河南、深圳及上海地区数百座桥梁的结构静态、动态测试和安全评估项目。

广西龙滩水电站桥梁静动态荷载试验与承载力评估
深圳大梅沙环湖路钢拱桥(80米 监测,评估、加固设计、改造施工)
河南漯河嵩山路斜拉桥安全评估(索力检测,有限元计算,动静态试验)

古建筑物可靠性鉴定与保护技术

山西平遥古城墙可靠性鉴定研究,采用了科学的可靠性理论方法,编制出针对平遥古城墙可靠性鉴定工作的鉴定标准,对古城墙的文物建筑进行了合理的鉴定与评估,根据可靠性评定的评级结果,分出轻重缓急,指导文物建筑加固维修(或抢修)工作的及时有效开展,采取确实可行的加固维修措施,保证了文物建筑的安全性和耐久性,为国家挽回的直接、间接经济损失数以亿元计。这种针对古建筑进行科学鉴定的方法和理论为国内外文物建筑领域的安全性评估填补了空白。

平遥古城墙可靠性鉴定
以结构在各种功能要求下的极限状态为鉴定依据,应用GPS、地质雷达、无损检测等方法,对平遥古城墙的可靠性水平作出了客观的评价,并制定了科学、系统的古建筑物可靠性鉴定标准方法,在国内外文物建筑的检测评定中尚属首次。

工业企业管网的非开挖修复施工技术:

针对我国城市及工业企业地下管线老化严重,事故频繁发生的现象,为避免对管道 "拉链式"式开挖修复,中心研究出针对工业企业管网非开挖条件下检测鉴定及修复成套技术,包括:地下管网的探测定位技术、地下管网的现状监测及评估技术、地下管网非开挖修复技术、地上管线及支架检测鉴定加固技术、管网管理系统开发技术、管线抗震性能评估技术。形成了地下管线的三维位置、腐蚀等运行状态进行检测监控的技术、设备及软件分析系统,形成在非开挖条件下对地下管道进行修复的成套施工技术,有效解决非开挖修复施工中的关键技术问题。

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