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科研成果

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橋梁工程研究所代表性科研成果四:纜索承重橋梁建造理論與維護技術研究

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纜索承重橋梁是長大橋梁的主要橋型,是橋梁輕型化和跨江海通道的主要方案。纜索承重橋梁施工過程非線性強烈,體系轉換復雜;運營監測要求高,維護難度大。

針對纜索承重橋梁展開精細化分析與工程控制研究,建立大跨度懸索橋、斜拉橋幾何非線性精細化分析理論,提出考慮施工過程不確定性的工程控制方法。成果創新性貢獻:①基于幾何非線性分析的CR列式全量法,采用懸鏈線索單元模擬斜拉索,主持開發橋梁非線性分析及施工監控軟件Bridge Master。采用Monte Carlo與有限元相結合的隨機模擬方法,考慮施工過程研究斜拉橋恒載效應的概率特征,從概率意義上把握千米級斜拉橋結構行為。對各種靜力作用和地震作用效應進行綜合分析,研究三塔懸索橋靜動力行為特點,找出其特有的控制性指標,進行全局性和綜合性優化;從影響線角度和活載幾何非線性角度,研究三塔懸索橋力學行為。建立考慮纜索耦合性與自平衡性的空間索形自錨式懸索橋精細化分析方法,提出“先纜后梁”與“先梁后纜”法的施工過程即時決策方法。

主要成果有:

l 纜索承重橋梁優化設計理論與建造技術研究;

l 纜索承重橋梁全過程分析與控制理論;

l 纜索承重橋梁健康監測與維護技術;

l 多災害下纜索承重橋梁的風險評價與可恢復性研究

成果獲得省部級科技進步一等獎1項。獲得發明專利9項、實用新型專利6項,軟件著作權4項;發表論文50余篇,SCI或EI收錄30余篇。先后用于國內宜昌長江大橋、四渡河大橋、港珠澳大橋、青島海灣大橋、普利特大橋、常州龍城大橋、漢江二橋、廟嘴長江大橋(大江橋),青田中湖大橋、蘇通大橋、五河口大橋,仙桃漢江大橋,廟嘴長江大橋(三江橋)等國家重大工程。

纜索承重橋梁結構模型試驗

橋梁非線性分析軟件

部分工程應用

部分發明專利

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