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寬幅異形加勁自錨式懸索橋關鍵技術

2025-07-18    

一、技術簡介

技術原理:針對寬幅異形加勁自錨式懸索橋結構,從關鍵部位的設計方法、精細化有限元分析理論、複雜受力狀態下的鋼-混結合段模型試驗及計算分析理論、鋼-混結合段有限元參數分析、施工過程關鍵技術等方麵進行了係統研究。技術特點:提出了關鍵部位的設計方法和構造、揭示對應的受力性能規律,提出分析理論和優化方法,建立了對應的承載能力計算理論,研發了對應施工技術方案,形成了一套集構造體係、受力機理、承載力計算分析理論、施工方案為一體的關鍵技術。解決的具體問題:(1)解決了寬幅異形加勁自錨式懸索橋在複雜受力狀態下鋼-混結合段傳力機理不明確,缺乏適用於混合梁的承載力計算理論的問題。(2)解決了鋼-混結合段中栓釘等構造不同模擬方式對結構整體及局部受力性能的影響及高效有限元模擬方法的問題。(3)解決了寬幅異形加勁自錨式懸索橋施工關鍵技術缺乏理論支撐,施工方法不完備的難題。

二、主要技術指標

1)針對寬幅異形加勁自錨式懸索橋建立了複雜受力狀態下自錨式懸索橋鋼-混結合段內力傳遞受力機理和承載力計算分析理論。(2)針對此類特殊結構的鋼-混結合段,對比了栓釘等構造不同模擬方式對結構整體及局部受力性能的影響規律,進行了關鍵構造參數分析,優化了結構受力和有限元模擬方法,分析了鋼-混結合段關鍵構造設計參數取值影響。(3)提出了寬幅異形加勁自錨式懸索橋關鍵部位的構造體係,驗證了單靠剪力釘以及預應力聯結方法在寬幅異形加勁自錨式懸索橋中的應用安全可靠,形成了鋼-砼結合段、異形加勁梁、錨固實體段等主要構造的設計關鍵技術。(4)研發了高空超寬索塔橫梁施工,主纜架設調整、主纜錨管定位、吊索張拉、鋼砼結合段施工等技術方案,形成了對應寬幅異形加勁自錨式懸索橋施工方法。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

1)社會經濟效益:以某自錨式懸索橋為例,本技術提出的方案相較於常規混凝土主梁方案減輕自重約15%,相較於全鋼箱梁方案節約投資約5%,以橋跨布置為主導優化了全梁的鋼混梁段布置,達到了最優的受力狀態和最節約的建設方案,縮短施工周期約7%,建設期內取得直接經濟效益約5000萬元。以某190m跨連續梁為例,本技術提出的鋼混結合梁可實現大跨度梁橋跨越,相較於同跨度部分斜拉橋或拱橋方案節省投資約8%,項目建設運行效率提升6%,取得直接經濟效益約10128萬元。本技術為我國寬幅異形加勁自錨式混合梁懸索橋的設計提供了理論與技術支持,對寬幅異形加勁自錨式懸索橋的建設推廣提供了較高的借鑒和指導意義;同時降低了工程材料的消耗,提高資源利用率,符合當前國家環境生態保護和可持續發展的要求,具有較大的社會和環境效益。

2)應用情況:成果在湖南省高堰舞水大橋項目、濱州黃河大橋項目上得到應用,在2018至2022年間,創造直接經濟效益約15128萬元,同時在華中科技大學、西南交通大學、鄭州大學、中國地質大學教學實踐中得到推廣。

3)適用範圍:技術可廣泛適用於公路、鐵路、市政、水利水電等行業橋梁工程中涉及到寬幅異形梁、鋼混結合段的結構,特別是自錨式懸索橋、鋼-混組合梁等結構。

四、技術圖片

 

 

五、其他

技術持有單位:黃河勘測規劃設計研究院有限公司中鐵七局集團武漢工程有限公司

技術聯係人:懷臣子,公司三級工程師,15890120615,0371-66020376,417151458@qq.com