大跨拱桥建造与维护创新技术
报送单位:重庆交通大学 推荐单位:重庆市教育委员会

产生时间:1994-至今

支撑项目(平台):山区桥梁与隧道国家重点实验室培育基地

参与单位:重庆市教育委员会

所属学科:土木工程

主要贡献者:郑皆连、周建庭、顾安邦、向中富、周志祥、周水兴、张永水

成就简介:研究形成了大跨拱桥建造与维护创新技术,支撑了世界上最大跨钢管混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥、SRC中承式拱桥、石拱桥的建设与维护,引领了世界拱桥的建设与维护,获国家科技进步一等奖1项,二等奖2项。

拱桥创始于我国,其具有经济、实用、美观、耐久的优势,已成为我国山区桥梁的首选甚至是唯一选择。针对量大面广的大跨拱桥建造和维护中凸显出来的主要技术问题,依托23个国家和省部级科技 项目,研究形成了大跨拱桥建造与维护创新技术,支撑了世界上最大跨钢管混凝土拱桥、钢筋混凝土拱桥、SRC中承式拱桥、石拱桥的建设与维护,引领了世界拱桥的建设与维护。取得了以下主要创新成果:
1.解决了万县长江大桥特大跨(420m)钢筋砼拱桥设计施工技术(获2000年国家科技进步一等奖):(1)首次实现采用钢筋混凝土劲性骨架法建造大跨钢筋混凝土拱桥;(2)通过开展节段模型试验,解决了分析不同龄期混凝土组合拱圈的应力调整、混凝土与骨架间的应力分配和确定主拱徐变挠度的难题;(3)对特大跨径劲性骨架混凝土拱桥的徐变、收缩、材料、几何和温度等多种非线性因素影响进行了系统深入的研究,提出了相应的非线性分析理论和计算方法(4)研制了计算拱圈混凝土收缩、徐变影响的软件,准确、有效地解决了万州长江大桥的分析和计算问题。
2.研发了钢管混凝土拱桥建设成套技术(获2009年国家科技进步二等奖):(1)率先开展了钢管混凝土哑铃型、桁式构件以及肋拱多点加载的试验研究,揭示了钢管混凝土拱受力特性及破坏机理;(2)首次系统开展了钢管混凝土收缩、徐变试验,揭示了收缩、徐变长期发展规律,完善了收缩、徐变计算理论和方法;(3)首次系统地提出了钢管混凝土拱桥合理结构体系、构造、设计参数取值及防腐体系;(4)系统地提出了适合于钢管混凝土拱桥的建造技术,攻克了钢管结构制造、吊扣塔一体化、多跨缆吊、提篮拱安装、管内高性能混凝土设计、灌注及防脱空等技术难题
3.攻克了山区拱桥建设与维护技术难题(获2011年度国家科技进步二等奖):(1)首创施工安全快捷并充分发挥钢和砼两种材料优势、避免结构开裂的"钢箱-砼组合拱桥";(2)率先开展了特大跨石拱桥设计理论与施工技术研究,构建了特大跨石拱桥计算分析方法与施工控制技术;(3)创造性地提出了石拱桥全过程破坏模式及相应特征病变指标,构建了石拱桥安全性鉴定体系,研发了石拱桥安全性评估与加固新技术。获得发明专利56项,国家工法7项;出版专著6部,发表论文229篇(其中SCI收录45篇,EI收录68篇);成果已纳入行业规范;培养了交通行业技术人才、博(硕)士615人。成果已成功应用于1142座拱桥的建设与维护,产生了134815万元的直接经济效益和巨大的社会、环保效益,应用前景广阔。

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