土木工程全寿命评估与维护

1.学术带头人：刘红帅研究员

河北大学建筑工程学院研究员，硕士生导师，工学博士，主要从事长期从事边（滑）坡稳定性评价及治理设计、场地地震效应和场地工程地震安全性科研与咨询工作。作为项目负责人主持完成国家自然科学青年基金和面上项目各1项、国家科技支撑子专题1项、黑龙江自然科学基金1项、黑龙江博士后基金1项、中国地震局工程力学研究所科研业务费2项和地壳工程中心主任基金1项，参加若干项科研项目。现为《岩土力学》、《岩土工程学报》、《岩石力学与工程学报》和《Earthquake Engineering and Engineering Vibration》等杂志审稿人，国家自然科学基金函评专家，在国内外核心期刊和国内外学术会议上发表论文60余篇，SCI收录2篇，EI收录16篇，其中第一作者（含通讯作者）SCI收录2篇，EI收录9篇，中国地震局防震减灾科技成果奖二等奖1项（排名第一）。

2.主要研究内容

土木工程全寿命评估与维护是保障工程安全运营的重要措施。目前全寿命评估多基于不同时间点的检测数据，未能及时发挥监测数据的作用，尚未实现实时评估，致使实际维护往往处于被动状态，错过维护的最佳时机，同时也缺乏对全寿命评估成果的深入分析，反馈改进设计规范，比如提升关键构件强度以延长使用寿命。本方向基于检测与监测数据成果，研究工程材料性能衰减的特征及规律，分析材料性能衰减对结构整体性能的影响，提出全寿命评估方法，结合全寿命评估结果，给出确定维护最佳时机的方法，开发相应的加固补强技术，并对设计进行反馈指导。

主要研究：

（1）工程材料性能衰减与评估。基于试验室、现场检测与监测数据，研究土木工程材料性能的衰减特征，结合试验成果，采用先进的数值分析技术，如细观力学模型，建立土木工程材料的性能衰减模式，研究影响材料性能的关键因素及其影响规律，提出材料性能衰减的实用评估方法。

（2）工程结构性能退化与评估。基于材料性能衰减特征及规律，采用试验和细观力学方法，研究材料衰减对构件性能的影响规律；采用数值模拟方法，比如有限元软件，分析构件性能衰减对工程结构系统性能退化的影响，确定影响结构安全的关键构件，提出工程结构时变可靠性评估方法，判定工程结构全寿命的安全性能。

 (3)基于全寿命周期的结构维护。基于现场检测和监测数据，结合本方向形成的材料性能衰减评估和结构性能退化评估方法，实时判定结构和构件的安全状态，提出维护时机和补强加固方案，开发评估与维护软件平台，形成成套加固维护技术，提出改进设计的指导意见。