团队介绍
团队主要围绕以下四项跨学科的研究:
(1) 冻雨地区公路智能冰雪防控技术研究。主要在沥青路面抗凝冰材料、桥面铺装层主动抗冰雪沥青混凝土、红外线阵桥面冰雪状态监测技术及桥面冰雪状态预警等技术的研究。
(2) 高性能石墨烯水泥基复。主要在石墨烯水泥基复合材料功能/智能性、加固、轻质高强混凝土配合比等技术研究,完善制备条件、可实现量产。
(3) 交通基础设施韧性评估与风险控制。基于西南部地区典型自然灾害监测预警与风险区划、公路交通基础设施资产易损性分析与风险评估、网络韧性评估与提升技术及风险防控技术与系统研究与产业化。
(4) 交通基础设施安全监测与智能装备。形成西南部地区典型交通基础设施安全监测评价系统,研发适用于各类桥梁检测的检测机器人、开发面向交通基础设施监测的边缘计算系统。
团队带头人
谭忆秋
教授
主持国家杰出青年基金、国家重点专项、国家科技支撑重点项目、国家自然科学基金重点项目、民航重大专项、交通部西部项目等30余项;主持国家“大科学工程”建设项目子项一项;获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖2项、省部级科技进步一等奖1项、二等奖3项;获国家发明专利50余项;发表国内外期刊论文150余篇,其中SCI收录70余篇、EI检索143篇,出版专著2部。
团队项目清单
(1) 冻雨地区公路智能冰雪防控技术研究
基于环境使用需求的沥青路面抗凝冰材料适用性分析
明析不同沥青混凝土路面抗凝冰技术体系的适用性,为研发适用于冻雨地区公路沥青路面装层的高性能抗冰雪沥青混合料奠定材料基础。
桥面铺装层主动抗冰雪沥青混凝土关键性能研究
可深入掌握影响影响抗冰雪沥青混合料抗冰雪性能影响因素和衰变规律,为建立高效耐久的高速公路桥面智能冰雪防控技术提供设计依据。
基于红外线阵桥面冰雪状态监测技术研究
将实现路面冰雪状态的精准实时感知,为构建桥面冰雪状态预警平台提供硬件基础。
桥面冰雪状态预警技术研究
构建完备的“主动防护、精准感知、智慧预警”冰雪防控体系,为高速公路桥面智能冰雪防控技术产业推广奠定基础。
图1 小雪可融 |
图2 大雪不粘 |
(2) 高性能石墨烯水泥基复
石墨烯水泥基复合材料的制备
通过定性和定量分析,确定石墨烯在水泥基体中的分散效果评价方法。
石墨烯水泥基复合材料功能/智能性的研究
研究石墨烯的加入对导电电阻率的影响,阐明石墨烯对降低水泥砂浆电导率的规律及作用机理,分析石墨烯对水泥基复合材料的导热性能的影响机理。
石墨烯水泥基复合材料的加固技术
石墨烯水泥基复合材料在力学性能、耐久性、功能性等方面具有明显的优势,分析该水泥基材料作为结构修补材料的可行性。
(3) 轻质高强度混凝土及装配式预制件技术
轻质高强混凝土在预制装配式桥梁上应用技术研究
研究轻质高强混凝土材料配合比设计理论及设计方法;研究轻质高强混凝土桥梁结构设计理论及设计方法;开发适用于大跨径的预制装配式轻质混凝土简支梁桥新型上部结构体系、大跨径预制装配式简支钢-轻质混组合梁桥新型上部结构体系;研究轻质高强混凝土桥梁施工工艺。
轻质高模量混凝土在预制装配式市政构筑物上应用技术研究
研究轻质高模量混凝土材料配合比设计理论及设计方法;研究轻质高模量预制装配式混凝土构筑物设计理论及设计方法;适用于轻质高模量预制装配式混凝土构件间连接形式;研究轻质高模量预制装配式混凝土构筑物施工工艺;研究轻质高模量预制装配式混凝土构筑物质量检验及竣工验收标准。
图3 轻质混凝土实验过程
(4) 交通基础设施韧性评估与风险控制
西南部地区典型自然灾害监测预警与风险区划
建立西南部地区地震灾害、地质灾害和环境灾害的实时监测预警网络,构建主要灾害要素的危险性分析模型,编制相应的风险区划图。
自然灾害下公路交通基础设施资产易损性分析与风险评估
建立西南部地区公路交通基础设施关键节点的资产数据库、承灾体模型和易损性模型,给出关键节点受灾后的风险评估模型,编制相应的风险评估标准。
自然灾害下公路交通基础设施网络韧性评估与提升技术
建立西南部地区公路交通基础设施的复杂网络模型,提出自然灾害下公路交通基础设施网络的韧性评估模型和方法,给出相应的系统韧性优化措施和工程韧性提升技术。
自然灾害下公路交通基础设施风险防控技术与系统研发
提出自然灾害下公路交通基础设施风险防控与应急决策技术,研发具有自主知识产权的公路交通基础设施韧性评估与风险防控平台。
(5) 交通基础设施安全监测与智能装备
交通基础设施安全监测
针对我国西南部地区典型交通基础设施,包括斜撑桥、高墩刚架桥、边坡、隧道等,建立这些设施监测对应的安全评价理论模型。由实体模型验证修正理论模型,由数值模拟进行各类灾害条件下典型交通基础设施的易损性分析。通过上述研究,形成西南部地区典型交通基础设施安全监测的整套结构安全监测评价系统,支撑韧性交通基础设施整体分析。
图4 乌江大桥三维模型
图5 桥梁监测日报
交通基础设施检测
协助完成我国西南部地区交通基础设施的日常检测、定期检测等任务,检测主体包括高速公路及桥梁、市政桥梁、边坡、隧道等。为专业检测机构提供软件服务,搭建自动化程度优秀、工作效率提高、数据保存能力加强的自动化检测系统。
图6 检测管理系统界面
图7 实时生产在线可修改的检测报告
负压吸附式爬梁检测机器人
通过本项研究,开发出适用于各类桥梁检测的检测机器人,作为获取桥梁、隧道等空间结构特的外观数据的前端装备。作为一种新型飞行运载平台,可以搭载各种传感器,在较复杂的环境里实现遥控飞行或者程序控制飞行,并吸附在预定的表面,完成桥梁等各种大型重要基础设施的检测任务。
图8 无人机样机 |
图9 无人机样机 |
图10 桥检无人机概念图 |
图11 球型无人机概念图 |
智能交通边缘计算装备
本方向拟以AIBOX为核心,开发面向交通基础设施监测的边缘计算系统,实现监测数据本地化存储和预算处理,将监测系统的计算按规模和复杂度合理分层部署在传感集成设备、边缘计算设备、云服务器端。
图12 智能交通边缘计算应用案例