該成果為大跨度復雜斜拉橋建造過程中的力學行為分析以及施工控制理論,通過該技術可以保證大跨度斜拉橋施工過程的順利進行,該技術對大跨度斜拉橋不同工況下的受力狀態進行了分析,通過分析確定了大跨度斜拉橋合理的制造線型以及斜拉索的索力調整理論,依此進行施工得到了最終理想的成橋線型,達到了理想的施工目標,此外,該成果探明了大跨度斜拉橋結構在復雜受力狀態下的破壞形式與破壞特征,形成了一整套完整的評估理論與計算方法。
圖1 小半徑混凝土彎斜拉橋研究
應用領域與已推廣使用情況:該成果自研發以來已投入到多個實際項目的應用中,具體如下:
1)布拉柴維爾濱河大道橋
該橋為中國路橋工程有限公司與我方團隊簽訂的橫向科研項目《小半徑混凝土彎斜拉橋關鍵技術研究》研究對象,通過該成果的應用,探明了曲線斜拉橋在施工階段與運營階段各工況下的內力分布與變形特征,確定了曲線斜拉橋在設計過程中的各個參數的確定規則,并對其進行敏感性分析,最后確定了曲線斜拉橋的混凝土構件在復雜受力狀態下的破壞形式與破壞特征,形成了一整套完整的評估理論與計算方法。
2)南溪長江公路大橋
該橋為宜賓市南溪區路通工程投資有限公司與我方團隊簽訂的橫向科研項目《四川省宜賓南溪長江公路大橋施工監控》研究對象,該成果應用后,可以對斜拉橋整個施工流程進行有效控制,并能夠針對非對稱疊合/混合梁斜拉橋的結構特性對斜拉索進行精準索力分析與控制,自投入使用以來取得了良好的實用效果與經濟效益。
3)縱向科研項目
該成果已在中鐵二院工程集團有限責任公司與我方團隊簽訂的縱向科研項目《大跨度鐵路斜拉橋建造技術研究-運營健康監測系統設計方案研究》中得到推廣,且該項目已通過專家組結題驗收。
3)南廣鐵路桂平郁江鋼桁斜拉橋
該成果已成功應用于南廣鐵路桂平郁江鋼桁斜拉橋的建造過程,使該斜拉橋在施工過程中能夠順利進行鋼桁梁節段拼裝,同時保證調索過程的順利進行,該成果應用后,南廣鐵路桂平郁江鋼桁斜拉橋能夠達到理想成橋線型,鋼桁梁結構受力合理。
知識產權情況:該成果經過實際項目的應用已取得了巨大的經濟效益,通過國內權威機構評審取得了重要獎項,具體如下:
1)大跨度橋梁建造關鍵技術研究-大跨度鐵路斜拉橋建造關鍵技術
該技術于2016年2月獲得了中國鐵道學會的鐵道科技獎,屬于省部一等獎,并由西南交通大學“大跨度橋梁結構健全性演變理論研究”團隊掌握核心技術。
2)大南廣鐵路桂平郁江鋼桁斜拉橋建造技術研究
該技術于2013年1月獲得了中國鐵路工程總公司科學技術獎一等獎,并由西南交通大學“大跨度橋梁結構健全性演變理論研究”團隊掌握核心技術。
技術水平:國際先進。
技術成熟度:已成熟并投入實際項目運營。
團隊(或成果完成人)簡介:單德山,西南交通大學教授、博士生導師、IABSE(國際橋梁結構工程協會)會員,校級創新團隊“大跨度橋梁結構健全性演變理論研究”青年學術帶頭人。近年來,主持了包括國家自然科學基金在內的5項科研項目,出版專著兩部(第一著者),在核心以上期刊發表論文100余篇(三大檢索60余篇)。大力提倡多學科的交叉與融合,將通信工程、數控及大型網絡數據庫等方面的知識應用到本專業中,解決了諸如蘇通長江大橋、南京長江三橋等世界著名橋梁在施工與運營中的關鍵性技術難題。擁有“短線法施工控制系統ShortLineCon”、“橋梁巡檢評估維修管理養護系統BirMMS”和“智能橋梁SmartBridge”三套軟件的著作權。十分重視國內外學術交流,先后二十余次參加本研究方向的國際、國內學術交流,并出訪過日本、泰國、臺灣等國家和地區,將研究成果及我國的工程建設經驗與國際同行進行交流,得到了他們的一致肯定。