1、成果概述
钢结构桥梁具有自重轻、跨越能力强、施工周期短、工厂化程度高、可回收利用等优点，其应用已成为衡量一个国家桥梁设计和建造水平的标志。近年来，随着我国钢铁产能的提高和钢结构桥梁建设技术的进步，交通运输部发布了《关于推进公路钢结构桥梁建设的指导意见》，决定推进公路钢结构桥梁建设，提升公路桥梁品质，发挥钢结构桥梁性能优势，助推公路建设转型升级，钢结构桥梁在我国交通基础设施中的应用将迎来一个黄金发展期。然而在长期繁重交通荷载（特别是客观存在的超载现象）与复杂环境场耦合作用下，以及设计、建造和维护中一些深层次技术环节的缺失，导致我国钢桥早期疲劳病害突出，其萌生具有隐蔽性、破坏具有突发性，严重危害桥梁使用安全，相应的维护技术难度大、费用高。因此，如何解决钢桥的疲劳开裂问题，确保钢桥使用安全，合理延长钢桥使用寿命与维护周期，有效降低钢桥运营安全风险和全寿命周期成本，提升钢桥的可持续发展性能，已成为桥梁工程界关注的技术焦点。本项目针对复杂荷载与环境场耦合作用钢桥抗疲劳设计和维护的重大技术需求，在国家自然科学基金（50878025，51078039，51308493）、陕西交通科技项目（12-20K）等研究课题支持下，通过自主创新和实践，攻克了钢桥抗疲劳设计与维护的多个关键技术难题。
2、成果创新
该项目的主要创新包括： 1）建立了钢桥疲劳车辆荷载模型；2）发明了高效的钢桥足尺疲劳试验系统和裂纹监测技术；3）揭示了钢桥多源跨尺度疲劳损伤机理并发展了钢桥抗疲劳设计方法；4）创建了交通荷载与复杂环境场耦合作用下钢桥疲劳监测技术与评估理论；5）提出了钢桥疲劳损伤的冷加固方法与延寿技术。
3、成果水平
迄今获授权发明专利5项、实用新型专利6项，发表论文50余篇，其中SCI收录12篇、EI收录36篇，出版专著1部。成果获奖5项，其中《复杂荷载与环境下钢桥抗疲劳设计和维护关键技术》获2017年中国公路学会特等奖；《城市轨道交通U型梁系统综合技术研究》获2013年省部级二等奖。
4、成果应用
部分研究成果被国家交通行业技术标准《公路工程结构可靠性设计统一标准》(JTG D10)、《公路钢桥正交异性钢桥面板设计施工技术规范》(DB61/T937-2014)、上海市地方标准《城市桥梁养护技术规程》(DG/TJ08-2145-2014)和陕西省地方标准《公路钢桥正交异性钢桥面板设计施工技术规范》(DB61/T937-2014)采纳，成为钢桥抗疲劳设计的重要依据，提升了钢桥设计水平。
项目整体技术应用于西铜高速公路渭河特大桥、聂冯和吕小寨立交2万吨钢箱梁桥的抗疲劳设计、制造与维护，以及杭州湾跨海大桥南航道斜拉桥钢桥面板疲劳维护，哈尔滨滨北松花江公铁两用大桥、香港青马大桥疲劳监测与评估，显著提升了这些重大工程的建设质量与使用安全，降低了建造与维护成本，取得了显著的经济和社会效益。
