科技创新与公路桥梁发展

科技创新和道路桥的发展，河南省交通科技研究院有限公司道路桥安全检测和加强技术交通运输行业研发中心于2015年11月，2，2020/6 /，大纲，3，2020/6/6，中国道路桥总数达75.71万台，4257.89万延米，数量已居世界第一黄河上建的桥达228座，长江上达162座。 国省县道和乡村道路的桥几乎占了一半。 我国建造的悬索桥、斜拉桥、拱桥、梁桥四种桥的跨度已经位于世界同类桥的跨度的前头。 一、我国道路桥梁技术的发展现状、我国桥梁建设的成果、四、四、 2020/6/6，一、我国道路桥梁技术的发展现状，由于这个时期道路桥梁建设钢材不足，结构设计相继出现以圩工和少筋为主，双曲拱桥、桁架拱桥和刚架拱桥等自主开发为主的桥型，必要时还可以使用预应力、悬垂工程和斜拉桥这个时期道路桥的发展比较慢。 取得了若干成果：开发钻孔灌注桩(河南竹竿桥)钢筋混凝土悬臂桥(南宁邵江桥，薄壁箱梁理论)导入t形和形预制混凝土块的标准图导入预应力技术的t构造施工技术(河南五陵卫河桥)导入篮子施工法(柳州柳丹巴河桥，发展历史： 1949年建国到1978年，5，5，2020/6/6，一、中国道路桥技术的发展现状，国家向大规模经济建设转移，交通设施的发展遇到了前所未有的机会。 其间，交通运输部于1981年、1992年、2004年和2014年制定了4次国家级公路网计划，从“五纵七横”“7918网”到“二张网(普通国道网和国家高速公路网)”逐渐形成了我国道路整体布局。 桥是道路网的重要节点。 随着国家省道干线、支线的建设，我国公路桥梁建设取得了很大进步。 取得了一些成果：山岳重丘区的桥梁建设(高墩、坡坡、不对称等)在长江、黄河、珠江、福建江等主要河流上进行了巨大和多连的桥梁建设(选定，广阔的水面连续横跨，厚霸盖层的深水基础)。 耐风抗震)沿海联合岛和湾工程上的桥梁建设(耐久性、钢结构防腐、超大型构件海运、长连桥上下部结构预制和架设、海上多工作面管理和长连桥交通灾害应急救援)其他：城市间双层桥，发展历史： 1978年改革开放2014年，6，2020/6/1，一，中国道路桥梁技术的发展从常规上发展为以梁桥和拱桥为主，大跨度斜拉桥、悬索桥、高墩、不对称结构、弯曲桥，发展为离岸深海长连桥的大型上下部预制结构、大型复合基础及超大跨度结构。 发展历史，7，2020/6/6，1，中国道路桥梁技术发展现状，发展道路：博采众长，自主建设，8，2020/6/6，1，中国道路桥梁技术发展现状，发展道路：博采众长，自主建设，9，2020/6/6，1，中国道路桥梁技术发展的完全由中国人自力更生建设的南京长江大桥，1985年获得国家科学技术进步特等奖，作为“最长的公共铁路两用桥”载入吉尼斯世界记录大全。 10，2020/6/6，一，我国道路桥技术的发展现状，江苏无锡民主桥、无锡县桥工程队(无锡桥工程公司)的设计、施工、构想独特，充分发挥了双曲拱桥结构的特点，组合成三叉形的双曲拱桥，11，2020/6/6，一，我这座桥是强韧的骨架钢管混凝土上承式拱桥，全桥长814米，宽23米，桥拱420米，横跨世界最大的钢筋混凝土拱桥。万县长江大桥特大跨度(420米)钢筋混凝土拱桥设计技术研究，12，2020/6/6，一，我国公路桥技术发展现状，丹河石拱山西晋城，晋(城)焦(作)高速公路丹河特桥主跨度146米，高81米，宽24.2米特大跨度石拱桥设计与施工关键技术研究，13，2020/6/6，一，中国公路桥技术发展现状，杭州复兴桥，杭州复兴桥(钱江四桥)杭州市最新象征性建设。 桥梁结构巧妙，有错误，是长桥采用具有民族特征的拱形结构的成功工程的例子。 重庆朝天门桥的主桥是190米552米190米的三跨度连续中承式钢桁拱桥，同类桥型跨度世界第一。 双层设计，上层双向六车道，下层双向轻轨和两个预约线。 朝天门全桥永久用钢为4.6万吨，辅助用钢约为4万吨。 2009年4月30日正式开通。 一、中国公路桥技术的发展现状，朝天门桥重庆、上海卢浦桥跨河，以彩虹的形式，被称为“新世纪的虹桥”。 其跨度达550米，全钢全焊接结构，位于世界同类桥的前头，被称为“世界第一钢拱桥”。 一、中国公路桥梁技术发展现状，卢浦桥上海、主桥为双塔空间双索面钢混凝土结合梁斜拉桥结构，塔脚固结，上部结构为纵向悬浮系统，横向设置位置控制和抗震装置。 杨浦大桥是继南浦桥之后越过黄浦江的独特设计、建设的双塔双索叠合梁斜拉桥。 主要位于超过602米的世界同一类型斜拉桥中的第一位。 一、中国公路桥梁技术发展现状，杨浦桥上海、主桥主要采用跨648米的双塔钢箱梁斜拉桥，桥塔采用钢结构，高度215米，是国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界第一座弧形钢塔斜拉桥。 一、中国公路桥梁技术发展现状，南京三桥江苏，主孔跨度1088米，列世界第一主塔高306米，列世界第一斜电缆长580米，列世界第一组桩基平面尺寸113.75米48.1米，列世界第一。 2008年7月1日正式开通，国际桥梁学术会议IBC被授予了国际桥梁大会“乔治理查森大奖”。 一、中国公路桥梁技术发展现状，苏通桥中国江苏、江阴长江公路桥建于1999年，主要跨1385米。 江阴长江大桥是中国大陆第一座主跨度超过1000米的特大桥，打破了“中国人造不了跨度桥”的神话。 一、中国道路桥梁技术的发展现状，江阴长江桥江苏、主桥是两座连续钢箱梁悬索桥，主桥跨1650米，是目前世界上最大的钢箱梁悬索桥，横断面在悬索桥中居世界第二位。 一、中国道路桥技术发展现状，西一门桥浙江，一、中国道路桥技术发展现状，世界排名前十大跨度桥，一、中国道路桥技术发展现状，世界排名前十大跨度桥，一、中国道路桥技术发展现状，世界排名前十大跨度桥，一、中国道路桥技术世界排名前10位的大跨度桥一，我国道路桥梁技术的发展现状，“十二五”桥梁工程技术总结1 .道路工程2 .桥梁工程3 .隧道工程4 .交通工程5 .港口工程6 .航线工程7 .运输服务8 .安全应急9 .节能环境保护10 .信息化11 .软件科学，11学科方向，一到2014年底，主要有400m以上的桥134座600m以上的桥61座800m以上的桥33座1000m以上的桥20座在世界横断前10位的工程：绳索、斜拉拱桥和梁桥分别占5座、6座、5座和5座海横断联合岛长桥前10位中的第6位。 这一成果的获得是中国建桥人的骄傲。建设成果，27，2020/6/6，一，中国道路桥梁技术的发展现状，桥梁材料，桥梁用混凝土材料，桥梁用钢材桥梁用防护材料，三类重点研究，高强混凝土：抗压强度60MPa100MPa高性能混凝土：高耐腐蚀性、高裂纹性、高抗冻性、低收缩性， 高韧性等功能型混凝土：抗振动紊乱、净化大气、融化冰等特殊混凝土：具有应力、温度等自感知能力的机敏性混凝土；(1)桥梁用混凝土材料(高座、高塔、桥面铺装、钢管混凝土) 高强混凝土的应用展望：连续刚构： UHPC箱梁自重为传统PC箱梁的40%50%，强度高，徐变小，能消除过度弯曲和梁体开裂的风险，极限跨度扩大到400500m。 重叠结构：组合梁负弯矩区容易开裂，有重大缺点的钢桥面铺装：大幅度提高钢桥面刚性，改善铺装层应力，降低疲劳应力幅度，几乎消除疲劳裂纹的风险，高强度混凝土，活性粉末混凝土(RPC):93年弗拉法国、韩国、美国、奥地利等桥、桥面板、拱桥、斜拉桥。 国内：钢桥面板试验研究，一、中国道路桥梁技术的发展现状，(2)桥梁用钢材，钢板：四个阶段A3武汉桥(57年)，16MnVNq南京桥(69年)，16MnVNq九江桥(95年) 14MnNbq芜湖桥(00年) Q420q(WNQ570 )大胜关桥(09年) 高铁应用的未来暂时有： 500-600MPa范围的高强度钢丝： 1570(80年代主流)、1670、1770 (明石桥、苏通初、四桥、鞍山)、1860(10年开发、嘉介、香港珠澳)、1960Mpa (韩国蔚山悬索桥，1150m )虎门二桥研究： 高强度耐腐蚀钢筋：环氧钢筋，不锈钢筋(香港珠澳桥预制桥墩)智能型钢束：束加光纤传感器，应用于热潮(山东济宁运河桥)重点研究， 拉伸强度在500600MPa之间的桥用钢板拉伸强度为1860MPa的绳索用高强度钢线桥用高强度不锈钢钢筋和不锈钢平行钢线能够感知应力和温度的智能型钢束和绳索，一、我国道路桥梁技术的发展现状，(3) 桥梁用保护材料“桥梁耐久性关键技术研究”06年西部重大项目10个课题，3000万，40多个研究机构对防护材料部分：南京水科学院，重点研究发展：渗透型有机硅烷混凝土防护涂料：的单向通气、防水、渗透性好的锌网/电化学活性砂浆： 阴极保护。 长期性。改性树脂乳液砂浆：修复材料和结构混凝土的变形协调技术课题环保型水性基础涂料：低毒性和高效技术课题(钢桥)水性氟树脂耐候涂料：涂料低挥发技术课题(钢桥)速硬化涂装弹性体涂料：涂料高附着粘着力技术课题(钢、混凝土)，解决一中国道路桥梁技术发展现状、功能梯度混凝土梁设计图一、我国道路桥梁技术发展现状，依靠国家和省的重大科技计划，立件20馀件，支撑泰州、鞍山、合江、南京四桥等桥， 重点研究发展：跨度直径在400m以上的多塔连斜拉桥跨度直径在800m以上的多塔连悬索桥跨度直径在500m以上的大跨度钢管混凝土拱跨度直径在800m以上的双塔混合梁斜拉桥跨度直径在1000m以上的钢桁架斜拉桥桥梁结构方面，一、我国道路(1)多塔悬垂结构、泰州桥(山形中塔)、鞍山桥(钢混中塔)、鹦鹉州桥(叠合梁、钢混中塔)，一、我国道路桥梁技术的发展现状，(2)多塔斜拉结构嘉介绍桥，刚性铰链：传递弯矩、剪力，分四索面； 6塔钢箱梁斜拉桥跨度配置70 200 5428 200 70(m )主梁连续长度2680(m )，一方面我国道路桥梁技术发展现状，(3)南京四桥、桥跨度配置：钢桁架悬索桥242 1176m 116m跨度中有3组柔性中央拉链塔梁分离(钢桁架长度为塔设置了跨1418m三悬桥钢筋混凝土榫分配力的主缆锚固系统形式连接墙基，(4)矮寨桥，一，我国道路桥技术的发展现状，(5)四川合江一桥(530m )大型钢管混凝土结构管内混凝土真空辅助注入系统提出了500m级钢管混凝土拱桥的制造、安装、展开500m级钢管混凝土拱桥的设计、结构形式钢混凝土组合正交性桥面板，(6)上海通桥(1092m )、1092m公铁两用桥整体分段吊装是一大特点，而中国道路桥梁技术的发展现状贵州北盘江大桥： 空腹长度： 130m高35m腿高141m，(7)贵州北盘江大桥，(8)八斤特大桥：正常使用阶段：弹性范围抗震弹塑性阶段：允许腹板裂纹，框架结构抗震外包混凝土施工：爬模和变形，一是我国道路桥梁技术的发展现状，重点发展基于风险评估和寿命周期管理策略的设计方法大跨度桥梁汽车、疲劳、温度及船碰撞等载荷标准和作用模型桥梁防灾减灾理论和方法稳定、非线性、多尺度模拟等分析和建模方法。作用和设计方面，一、我国道路桥梁技术的发展现状，39，2020/6/6，一、贯穿我国道路桥梁技术的发展现状、作用和设计方面、桥梁的全寿命设计、全寿命分析，(1)桥梁耐久性设计方法：耐久极限状态部件合理设计寿命确定方法：设计耐用年数(可靠性基准)设计基准期间(负荷分布概率)、材料性能寿命基于性能的抗震、抗风方法：抗震：多塔连跨课题(以可修理性、可交换性、可检测性为性能目标)进行计算方法、损伤指标、抗震设计等研究抗风：纳入风荷载、关键结构、规范问题，一、我国道路桥梁技术的发展现状，(二)道路桥梁设计和安全鉴定汽车荷载模型， 方法和标准4年，23省市69个道路测量所的汽车负荷数据4277.6万组中国规范安全水平和汽车负荷标准等级与欧美规范基本上是相当的结论，提出了现有桥梁安全鉴定汽车负荷模型、桥梁运营期汽车负荷、安全状态评价方法和现有桥梁安全鉴定试验装载车辆的模型和相关参数实际实施问题！ 风-波-流耦合作用和车桥耦合振动模型：风-波-流耦合作用场和模型参数，以及高墩、动臂结构车桥耦合振动模型的建立等技术课题船碰撞动力，等效风荷：船舶动力作用概率模型，等效静力冲击力的计算，设置了防盗标准，一、我国道路桥梁技术的发展现状，(3)计算， 数字化和智能化技术、软件的发展：七十年代平面、空间、微细化(混合)专业分析：抗震、几何非线性、复合截面等QJX、GQJS、桥本博、AUST、midas、ansys等绘制软件：桥梁主控等，一、我国道路桥梁技术的发展现状，(3)计算模型与信息的关联3D DATA信息模型与知识的关联(3D DATA KNOWLEDGE )，BIM技术：一，我国道路桥梁技术的发展现状，重点研究发展了：大型、深水、预制装配式施工技术青岛湾桥：无封底的混凝土套管工程， 泰州桥：沈井“钢制锚杆系”半刚性定位，鞍