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桥梁工程研究所代表性科研成果四:缆索承重桥梁建造理论与维护技术研究

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缆索承重桥梁是长大桥梁的主要桥型,是桥梁轻型化和跨江海通道的主要方案。缆索承重桥梁施工过程非线性强烈,体系转换复杂;运营监测要求高,维护难度大。

针对缆索承重桥梁展开精细化分析与工程控制研究,建立大跨度悬索桥、斜拉桥几何非线性精细化分析理论,提出考虑施工过程不确定性的工程控制方法。成果创新性贡献:①基于几何非线性分析的CR列式全量法,采用悬链线索单元模拟斜拉索,主持开发桥梁非线性分析及施工监控软件Bridge Master。采用Monte Carlo与有限元相结合的随机模拟方法,考虑施工过程研究斜拉桥恒载效应的概率特征,从概率意义上把握千米级斜拉桥结构行为。对各种静力作用和地震作用效应进行综合分析,研究三塔悬索桥静动力行为特点,找出其特有的控制性指标,进行全局性和综合性优化;从影响线角度和活载几何非线性角度,研究三塔悬索桥力学行为。建立考虑缆索耦合性与自平衡性的空间索形自锚式悬索桥精细化分析方法,提出“先缆后梁”与“先梁后缆”法的施工过程即时决策方法。

主要成果有:

l 缆索承重桥梁优化设计理论与建造技术研究;

l 缆索承重桥梁全过程分析与控制理论;

l 缆索承重桥梁健康监测与维护技术;

l 多灾害下缆索承重桥梁的风险评价与可恢复性研究

成果获得省部级科技进步一等奖1项。获得发明专_利9项、实用新型专_利6项,软件著作权4项;发表论文50余篇,SCI或EI收录30余篇。先后用于国内宜昌长江大桥、四渡河大桥、港珠澳大桥、青岛海湾大桥、普利特大桥、常州龙城大桥、汉江二桥、庙嘴长江大桥(大江桥),青田中湖大桥、苏通大桥、五河口大桥,仙桃汉江大桥,庙嘴长江大桥(三江桥)等国家重大工程。

缆索承重桥梁结构模型试验

桥梁非线性分析软件

部分工程应用

部分发明专_利

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