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合作案例

大跨径钢-混组合桥梁结构抗裂与稳定性新技术及应用
发布时间:2018/12/13 18:00

一、成果简介

    1.成果来源:1)国家“973”计划:环境友好现代混凝土基础研究——现代混凝土胶凝浆体微结构形成(2009CB623201);2)湖北省自然科学基金项目:基于模糊神经网络桥梁结构安全智能评价系统(2003ABA016);(3)武汉市科技攻关项目:大跨径三塔斜拉桥空间非线性与施工稳定性(201160923308)。

    2.获奖情况:12015年湖北省技术发明一等奖;(2)湖北高校十大科技成果转化项目十大项目。

3.成果内容:

    该成果拥有授权国家发明专利10件;发表论文102篇,其中SCIEI收录44篇。

    该项目创新性研究成果包括:(1)发明了一种桥梁负弯矩区抗裂的钢-混组合新结构,形成了负弯矩区支点顶升与回落、纵向预应力设置和高抗裂致密匀质混凝土应用的集成新技术,解决了大跨径钢-混组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板易开裂的技术难题,突破了大跨径钢-混组合桥梁结构抗裂的技术瓶颈。(2)发明了高抗裂性致密匀质混凝土制备技术,提高了钢-混组合桥梁的抗裂性能;提出了考虑参数随机性的混凝土收缩徐变计算方法,为负弯矩区预应力设置、预应力损失计算和混凝土桥面板吊装龄期的确定等提供理论依据。(3)基于弹性转动约束边界,建立了复杂荷载下钢-混组合梁高腹板临界屈曲应力公式和屈曲方程,提出了钢-混组合梁桥高腹板稳定性分析方法,为钢-混组合梁桥高腹板结构设计和稳定性分析提供理论依据和技术支撑。(4)发明了一种考虑几何非线性的斜拉桥初始成桥索力确定方法和主梁节段施工稳定性分析技术,提出了主梁节段施工稳定性分析新方法,可以精确掌握主梁节段施工稳定性状态。

    经鉴定,该成果整体上达到国际领先水平。

二、成果实施情况

    1.应用情况

本项目研究成果在鄂已经成功应用于武汉二七长江大桥、武汉鹦鹉洲长江大桥等大型桥梁工程,确保了大跨径钢-混组合桥梁结构抗裂性能与施工稳定性,节省了施工工期,保证了施工安全,确保了桥梁结构的长期使用性能。

    2.转化取得的经济、社会效益

    1)经济效益:

本项目共增收节支总额3.25亿元,其中在鄂转化的节支总额为1.85亿元。其中,武汉鹦鹉洲长江大桥节约工期6个月,节支费用7500万元,武汉二七长江大桥节约工期15个月,节支费用为1.1亿元。

    2)社会效益:

武汉二七长江大桥主跨为2×616m,是世界上最大跨度的三塔斜拉桥和世界上最大跨度的结合梁斜拉桥,武汉鹦鹉洲长江大桥主跨为2×850m,是世界跨度最大三塔四跨悬索桥。建成通车后有效缓解了武汉长江大桥的交通压力,社会效益十分显著。

本发明技术解决了大跨径钢-混组合桥梁结构抗裂与稳定性技术难题,为该类桥梁的应用提供了坚实的理论基础和技术支撑,发展前景广阔,潜在效益显著。