A Comprehensive Methodology to Estimate the Current Safety and to Predict the Remaining Useful Life of Suspension Bridge Cables

评估悬索桥缆索当前安全性并预测剩余使用寿命的综合方法

基本信息

  • 批准号:
    0115901
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 27.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2001-09-15 至 2005-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

In the US, various transportation systems, including long-span cable suspension bridges,have been allowed to deteriorate because of inadequate investment in maintenance and life extension technology, and particularly because of clearly insufficient support for research in the area of structural assessment and protection. In-depth inspections of the main cables in the suspension bridges in the New York metropolitan area have found a quite large number of broken wires inside the cables and at the anchorage, showing extensive deterioration and brittle fractures. These findings pose the difficult task of determining the actual strength of main suspension cables in existing bridges. The safety evaluation of suspension bridge cables has always been done considering as a safety factor the ratio between the estimated cable strength over the computed ultimate load. However, in view of the many uncertainties involved with the cable deterioration pattern and with wire corrosion mechanisms, and considering the relatively small proportion of wires that are inspected and/or tested, such a safety factor is useful only as a first approximation, but not in assessing the overall safety of the bridge. A better and moreappropriate measure of the overall safety of main suspension cables is the use of probabilistic indicators such as the reliability or the safety index. Without a well-defined methodology for estimating the residual strength of an existing cable, suspension bridge owner agencies do not have a clear idea of what to search for in a cable inspection and so they base their maintenance program mainly on previous experiences and on trial and error attempts. This grant proposes to go beyond the objectives of the NCHRP Project 10-57 by developing a comprehensive methodology for a rigorous safety appraisal of the cable system in existing suspension bridges. The ultimate objectives of this study will focus on 1) the estimation of the actual residual strength and of the actual safety of main cables in suspension bridges based on results of inspections and laboratory testing of cable wires, and on 2) the prediction of the remaining useful life of suspension bridge cables using the same results. In this way, the estimated overall safety of the cables of different bridges can be directly compared. A new cable model that accounts for limited and different ductility of the corroded bridge wires will also be developed, using a probabilistic framework to account for the random nature of the deterioration pattern. The determination of the statistical parameters to be used in the new prediction model will be done using a unique set of inspection and test data, collected over 30 years of bridge testing by the Carleton Laboratory at Columbia University, and on the results of current research projects on wire deterioration. This project will make a significant contribution to the bridge engineering community with the introduction of a more rigorous description of the overall safety and remaining useful life of main cables in existing suspension bridges.
在美国,由于对维护和延长寿命技术的投资不足,特别是对结构评估和保护领域的研究支持明显不足,包括大跨度悬索桥在内的各种交通系统已被允许恶化。对纽约都会区悬索桥主缆的深入检查发现,缆索内部和锚地处有相当多的断丝,出现大面积劣化和脆性断裂。这些发现给确定现有桥梁主悬索的实际强度提出了艰巨的任务。悬索桥缆索的安全评估始终将估计的缆索强度与计算的极限载荷之间的比率作为安全系数。然而,考虑到与电缆劣化模式和电线腐蚀机制有关的许多不确定性,并考虑到被检查和/或测试的电线比例相对较小,这样的安全系数仅作为第一近似值有用,而不能作为第一近似值。评估桥梁的整体安全性。更好、更合适的主悬索整体安全性衡量方法是使用可靠性或安全指数等概率指标。如果没有明确的方法来估计现有电缆的剩余强度,悬索桥业主机构就不清楚在电缆检查中要寻找什么,因此他们的维护计划主要基于以前的经验和试验。错误尝试。这笔赠款提议通过开发一种全面的方法来对现有悬索桥的电缆系统进行严格的安全评估,从而超越 NCHRP 项目 10-57 的目标。本研究的最终目标将集中于 1) 根据缆线的检查和实验室测试结果估计悬索桥主缆的实际剩余强度和实际安全性,以及 2) 预测剩余强度悬索桥缆索的使用寿命使用相同的结果。 这样,可以直接比较不同桥梁电缆的总体安全估计值。还将开发一种新的电缆模型,该模型可以解释腐蚀桥丝的有限且不同的延展性,使用概率框架来解释恶化模式的随机性。新预测模型中使用的统计参数的确定将使用一组独特的检查和测试数据来完成,这些数据是哥伦比亚大学卡尔顿实验室 30 多年来收集的桥梁测试数据以及当前研究项目的结果关于电线劣化。该项目将对现有悬索桥主缆的整体安全性和剩余使用寿命进行更严格的描述,为桥梁工程界做出重大贡献。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Raimondo Betti其他文献

Raimondo Betti的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Raimondo Betti', 18)}}的其他基金

Model Updating of Structural Systems with Incomplete Information: Global Identifiability, Optimal Instrumentation and Uncertainty Quantification
不完整信息结构系统的模型更新:全局可识别性、最优仪表和不确定性量化
  • 批准号:
    1363360
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Forming, Advancing, and Sustaining Teacher-Engineer Relationships (FASTER)
形成、推进和维持教师与工程师的关系(更快)
  • 批准号:
    1201060
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Corrosion Initiation and Crack Propagation in Wires of Cable Suspension Bridges
悬索桥钢丝的腐蚀引发和裂纹扩展
  • 批准号:
    9901378
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
US-Canada-Europe Workshop on Bridge Engineering, to be held in Switzerland, Summer 1997
美国-加拿大-欧洲桥梁工程研讨会,将于 1997 年夏季在瑞士举行
  • 批准号:
    9708124
  • 财政年份:
    1997
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
A Comprehensive Study of the Environmental Deterioration Process of High-Strength Bridge Wires
高强桥梁钢丝环境劣化过程综合研究
  • 批准号:
    9532082
  • 财政年份:
    1996
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
International Conference on Retrofitting of Structures, New York, NY, September 11-13, 1995
国际结构改造会议,纽约州纽约市,1995 年 9 月 11-13 日
  • 批准号:
    9505339
  • 财政年份:
    1995
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF Young Investigator
NSF 青年研究员
  • 批准号:
    9457305
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于多源大数据和分解集成方法论的旅游需求预测方法研究
  • 批准号:
    72271228
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    43 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于系统方法论的产后抑郁孕期“5P”保健防控模式的研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于数据科学的复杂天然气管网系统状态演化机制分析方法研究
  • 批准号:
    51904316
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
可行性寻求方法论:扩展,算法和应用
  • 批准号:
    11961141007
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    175 万元
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
基于“非典型信号”的变革性研究特征识别与机理辨析的方法论研究及实证考察
  • 批准号:
    71974167
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Implementing and Evaluating the Comprehensive Integration of Physical Activity into a Major Health System and Connecting Patients to Community-Based Physical Activity Programs
实施和评估将体育活动全面纳入主要卫生系统并将患者与基于社区的体育活动计划联系起来
  • 批准号:
    10705363
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
South Texas Alzheimer's Disease Center Genetics and Multiomics Core
南德克萨斯阿尔茨海默病中心遗传学和多组学核心
  • 批准号:
    10472672
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
South Texas Alzheimer's Disease Center Genetics and Multiomics Core
南德克萨斯阿尔茨海默病中心遗传学和多组学核心
  • 批准号:
    10270731
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
South Texas Alzheimer's Disease Center Genetics and Multiomics Core
南德克萨斯阿尔茨海默病中心遗传学和多组学核心
  • 批准号:
    10662350
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
Cost Effectiveness of Germline Genetic Testing in Pancreatic Cancer
胰腺癌种系基因检测的成本效益
  • 批准号:
    10335268
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 27.43万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了