项目基本情况Basic information of the project
1、课题来源与背景
自选课题
2、技术原理及性能指标
本项目所做的工作有助于提高人们对新结构的认识,更好地了解斜拉拱式协作体系桥梁的受力特点和施工方法,对此类桥型的发展有着很重要的参考价值。同时,它对于推广斜拉拱式协作体系桥在工程上的应用、丰富我国桥梁形式起到了促进作用。在收集国内外相关资料和分析国内外研究成果的基础上,对斜拉拱式协作体系桥梁进行施工过程模拟验算和协作体系结构的静动力分析;确定了协作体系桥的合理成桥索力的综合算法;优化了无背索斜拉拱协作体系桥梁中主塔施工技术;提出的无背索斜拉拱协作体系桥梁的施工状态监控方法;最后完成该类型桥的成桥荷载试验。
本研究成果的主要技术性能指标如下
(1)考虑权重的最小弯曲能量法得到的主梁弯矩整体优于不考虑权重得到的最小弯曲能量法,考虑权重的最小弯曲能量法得到的拱肋轴力小于不考虑权重得到的最小弯曲能量法,且最大减小9%。
(2)吊杆横向分散布置,参与宽断面主梁的横向受力,可减少主梁横向预应力钢束的配置和施工,节省大约15%。
(3)通过有索区的"斜塔爬升模板施工与拉索初张拉协同进行"施工方法可以节约因桥塔整体支架租赁及场地夯实费用,约占工程总费用的10%。
(4)采用的有索区"斜塔爬升模板施工与拉索初张拉协同进行"施工方法,可有效节约工期3个月。
3、技术的创造性与先进性
该项目研究具有很强的创新性和较强的现实意义,研究成果总体达到国内领先水平,其中考虑权重的最小能量法计算索力分配权重值计算方法达到了国际先进水平。
4、技术的成熟度,适用范围及安全性
目前成果处于成熟应用阶段,具有良好的安全性能,适用于无背索斜拉拱协作体系桥梁或者结构。
5、应用情况及存在的问题
无背索斜拉拱协作体系结构具有良好的景观效果。远观整个结构犹如一只展翅飞翔的巨鸟,无背索桥塔为鸟的颈和头,异形吊杆拱为鸟的双翼,使得该协作体系栩栩如生。
课题组研究对该协作体系桥梁进行静动力分析,协作体系桥主梁轴向压应力相比同跨径拱桥储备更大,可以减少预应力钢束配置。协作体系桥相比斜拉桥可减小其梁-柱效应、索塔受力更小。根据结合协作体系桥梁的受力特点,在传统方法的基础上提出了考虑权重确定协作体系桥合理成桥索力的综合算法。
对施工方法进行优化,采用斜塔爬升模板施工与拉索初张拉协同进行,节约支架租赁费用和场地平整费用约为总造价的10%。对优化的有索区施工方法进行施工,避免了大量支架出现的不稳定因素,保证了施工质量和工期。利用劲性骨架与翻模相结合的无索区主塔施工方法,提高施工效率,节省工期。主塔施工历时5个月,在入冬前完成全部施工,比同区域类似结构施工节约工期3个月。采用无背索斜拉拱协作体系桥梁的转化施工工法施,完成体系转换。张拉顺序比常规施工工艺少张拉2轮,减少张拉设备周转及人工费用。
大连市小遥湾跨翔凤河桥为无背索斜拉拱协作体系桥梁。在结构受力方面,该协作体系要优于单一的斜拉桥或者拱桥结构。在安全方面,采用的主塔施工方法,避免了大规模高满堂支架施工而造成安全隐患,减少重大安全事故发生的概率,降低的人民和社会财产损失。能够大量节省施工工期,在入冬前完成主塔施工,避免了冬季施工中燃烧燃料对环境的污染,更加环境友好。
因此,本项目研究成果符合我国经济发展和现代化交通需求,符合国家安全、节能减排的方针政策,具有良好的市场前景和显著的社会、经济效益。
6、历年获奖情况
2017年10月 无背索斜拉桥和异形拱桥协作体系主塔施工工法获得辽宁省建设工法,2017年12月获得中国铁建股份有限公司优秀工法。
管理团队与技术团队Management team and technical team
东北林业大学
效益分析Benefit analysis
该项目为储备库项目资源,暂无效益分析内容。