高原峡谷桥梁大风监测预警技术获重大突破
高原峡谷气候多变,强风、突风频发,由于缺少相关风特性参数、无人区实时监测手段和适用的大风预测预警技术,尚未形成稳定结构体系的建设期桥梁安全面临严重威胁。“高原峡谷桥梁建设期风灾预警关键技术及应用”项目针对高原峡谷桥梁建设的迫切需求,历经10年科技攻关,在高原峡谷风场监测、风特性参数、大风预测预警等方面取得了重大突破,支撑了拉林铁路藏木大桥、郑渝高铁大宁河大桥等30余座特大桥梁建设。
项目取得重要创新成果:一是研发“北斗通讯+多源自供电”的风特性实时监测技术,攻克了无人区现场数据实时采集与传输、设备长期稳定供电的难题,研发了多源振动能量转换技术,发明了低碳自供电系统,突破了高原峡谷桥址区域大风捕捉的技术瓶颈。二是提出高原峡谷大风时空演变特征和风特性参数,构建了强风事件时变平均风速和脉动风速的提取方法,建立了高原峡谷热力驱动大风、强对流突变风、冷空气大风的非稳态风场模型,获取了高原峡谷地形的风攻角、紊流度、脉动风谱等风特性参数,填补了抗风规范中高原峡谷风特性的空白。三是构建高原峡谷桥梁建设期的大风预测、评估和预警技术,建立了突发大风自适应混合预测方法,创建了桥梁动力响应超前快速评估方法,构建了“环境风速+结构响应”的综合预警体系,研发了大风监测预警平台,确保了桥梁施工悬臂状态结构和吊装的抗风安全。
相关成果纳入《川藏铁路勘察设计暂行规定》等2项行业标准,应用于拉林铁路藏木大桥等30余座特大桥梁工程,已产生直接经济效益5.6亿元,提升了高原峡谷交通基础设施大风防灾减灾水平。
“高原峡谷桥梁建设期风灾预警关键技术及应用”项目荣获2023年度西藏自治区科学技术奖二等奖。
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