关于我校参与申报2016年度柳州市科学技术奖项目基本情况的公示

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1 申报 2017 年度内蒙古自治区科学技术进步奖项目公示材料 一 项目名称 黄河凌汛区大跨长联连续梁桥关键技术研究 二 主要完成单位 内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 中交路桥技术有限公司 武汉理工大学 三 项目简介 本项目属于土木工程桥梁工程技术领域 本项目属于特殊地理与气候条件下大跨径桥梁建设应用技术研究, 项目以内蒙古黄河凌 汛区建设规模和主跨均列第一的大跨长联连续梁桥 内蒙古包树高速公路黄河特大桥为 依托工程, 系统地研究了黄河流凌区域大跨径桥梁建设的关键技术 项目的主要研究内容包括三方面 : 1. 针对内蒙古黄河凌汛区冰凌对桥梁建设的安全会产生影响的情况, 在国内桥梁建设 中首次提出了人工反应谱模拟凌汛期河冰荷载的方法, 为凌汛期冰凌对桥梁的作用 和安全性评价提供了一种新方法 并且开展了适合于黄河内蒙古地区冰荷载计算公 式的理论研究, 利用动能原理推导出了适合内蒙古地区黄河冰情的冰荷载计算公 式, 同时综合考虑流冰强度 冰温 局部挤压 接触条件 冰厚 桩柱形状 桩柱 迎冰面面积等影响系数 并通过与现场实测结果的比较, 验证了该公式计算结果的 准确性和计算公式的实用性 2. 对大跨径混凝土连续梁桥施工及运营期间的安全性问题开展了研究, 重点探讨了具 有大跨径 长联 宽幅 矮墩 高震区 桥址地质条件差 气候条件比较复杂等特 点的混凝土连续箱梁桥的结构安全性, 首次对内蒙古地区连续悬浇箱梁大悬臂施工 冬季停滞较长时段的安全性进行多因素分析与计算, 在考虑悬臂端部位移的情况 下, 得出了内蒙古地区大跨度连续梁桥越冬最大悬臂的安全长度与处置措施, 并在 实体工程中成功应用 3. 对内蒙古黄河凌汛区混凝土桥梁结构耐久性开展了研究, 根据依托工程桥区周边环 境条件和气候特点以及对邻近地区钢筋混凝土的碳化深度的调查与分析, 通过理论 与试验研究, 探讨了影响结构耐久性的部分参数, 优化了该桥混凝土结构强度和保 护层厚度, 研究了桥梁结构设计 施工 管养过程中提高结构耐久性的基本原则和 具体措施, 其中包括适用于桥梁结构耐久性设计的相关规范和标准 耐久性设计的 材料保证措施和构件保证措施 桥梁使用寿命的预测 设计使用寿命期内的管养措 施等 研究成果在实体工程中实施并取得很好的效果 项目在内蒙古黄河凌汛区大跨长联连续梁桥的安全性和耐久性研究等方面取得了一些 创新性成果, 成果成功应用于内蒙古包树高速公路黄河特大桥的设计和施工, 减少了大桥施 工工期, 降低了工程造价, 确保了结构安全, 取得了良好的社会效益和经济效益

2 四 公开发表的论文专著 序号论文专著名称 / 刊名 / 作者杂志名称 发表时间 ( 年月 ) 通讯作 者 第一作 者 包树黄河特大桥主桥箱梁关键部分空间应力研究凌汛期冰载作用下桥墩受力分析研究大跨径梁桥非连续施工对成桥影响效应分析 公路 2013 年 01 月王维红王维红 交通科技 2009 年 04 月郭俊峰张谢东 铁道建筑 2010 年 3 月张谢东白志平 4 Danymic time-history deformation response analysis of long-span beam bridge subjected to flowing ice Advance Materials Research 2010 年 11 月张谢东白志平 5 包树高速公路黄河特大桥施工监 控数据分析 公路 2010 年 12 月柴金义范林眼 6 考虑流凌效应的大跨径梁桥最大悬臂施工状态作用相应分析 武汉理工大学学报 ( 交通科学与工程版 ) 2011 年 02 月张谢东韩成林 7 内蒙古包树黄河特大桥悬臂过冬分析及安全措施 内蒙古公路与运输 2012 年 2 月白志平刘志雄 8 Static and dynamic response contrast simulation of long-span beam Advances in Industrial and Civil Engineering 2012 年 11 月张谢东白志平 9 大跨 PC 连续梁桥施工监控评价研究 武汉理工大学学报 ( 交通科学与工程版 ) 2013 年 02 月马彪张谢东 9 10

3 五 应用情况及经济效益本项目是包树高速公路立项的重点项目之一 课题组通过理论研究 现场试验等, 探索出了适合于黄河内蒙古河套严寒地区的桥梁设计 施工 养护技术, 所取得的成果已在包树黄河特大桥建设项目得到应用, 也可以推广应用与黄河内蒙古地区其他桥梁建设工程 项目完成单位取得的直接经济效益单位 : 万元 ( 人民币 ) 项目总投资额回收期 ( 年 ) 年份新增销售额新增税收新增利润 创收外汇 ( 万美元 ) 节支总额 累计 各栏目计算依据 : 1 通过本研究, 保证了施工过程中结构的安全性, 工程项目提前四个月竣工 大量的运输车辆开始从桥上通过, 节约了直接运输费 余万元, 节约了大量资金 桥梁建设管理费 道路建设管理费等 万元 2 本项目组通过研究拟定了阻尼器的设置方案, 减少下部结构的工程量 经测算由于采用这两项措施减少下部结构工程费用产生的直接经济效益为 1200 万元 3 本项目研究确定了适合于黄河内蒙古地区的混凝土材料配合比, 为整个大桥的建设节省材料费用 1000 余万元 4 通过本项目的研究与实践, 为包树黄河特大桥的建设过程当中节省防流凌措施费用合计 1200 万元 5 科研结果的应用有效保证了大桥施工期间的安全性, 大桥提前 4 个月完工, 节省施工措施费 980 万元 6 根据科研成果, 施工方优化了混凝土配比, 改进了施工方式方法, 节省施工措施费 200 万元

4 项目完成单位取得的间接经济效益单位 : 万元 ( 人民币 ) 总投资额 回收期 年份 新增产值 新增税收 新增利润 累计 创收外汇 ( 万美元 ) 节支总额 包头至树林召高速建成通车后, 进一步缩短呼包鄂经济圈的距离 对于完善高速公路网 解决包头市区部分路段拥堵 减少过境车辆对包头市环境污染 满足金三角地区经济发展和资源开发的需要等方面都有积极作用 本课题以包树黄河特大桥主桥为依托, 研究冰冻 冰凌作用及应对措施 主桥合龙 悬臂过冬 桥梁抗震 结构耐久性 多跨长联悬臂施工健康等进行了深入系统的研究, 并将研究结果应用与本项目, 为保证结果施工及运营阶段安全性及行车舒适性起到了至关重要的作用大桥提前四个月通车, 取得了良好的社会效益 以上各项研究成果取得间接经济效益巨大, 至少在 8000 万元以上, 而且会产生良好的社会效益 通过本项目的研究, 为大跨度桥梁的设计和施工提供了科学依据, 为确保桥梁的施工质量, 降低工程造价, 使细部地区有限的资金用在刀刃上, 建设更多更好的公路与桥梁, 促进西部交通事业的发展, 做出了重要贡献

5 六 第三方评价

6 七 主要完成单位 主要完成人及贡献

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15 九 完成人合作关系说明 内蒙古高等级公路开发建设有限责任公司 中交路桥技术有限公司 武汉理工大学申报 2017 年度内蒙古自治区科学技术奖, 项目名称拟为 : 黄河凌汛区大跨长联连续梁桥关键技术研究 主要完成人及具体排序如下 :01 白志平( 内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 );02 王维红( 中交路桥技术有限公司 );03 黄云飞( 内高路公司项目管理第一分公司 ); 04 施志宏( 内高路公司项目管理第一分公司 );05 刘涛( 内蒙古自治区公路局 );06 王慧 ( 内高路公司项目管理第一分公司 );07 梁永胜( 内高路公司检测中心 );08 李毅谦( 中交路桥技术有限公司 );09 张谢东( 武汉理工大学交通学院 ) 自 2008 年起, 内蒙古高等级公路建设开发有限公司第八分公司 中交路桥技术有限公司 武汉理工大学进行产学研合作, 共同进行了黄河凌汛区大跨长联连续梁桥关键技术研究 本研究项目推导出合适的冰荷载技术公司, 同时综合考虑流冰强度 冰温 局部挤压 接触条件 冰厚 桩柱形状 桩柱迎冰面面积等影响系数 通过与工程实际现场的实测结果相比, 冰荷载公式计算结果与实测结果差值最大仅为 14.6%, 经过比较研究, 推导的适合内蒙古冰期的冰荷载计算公式比我国现行规范更接近实际工程现场实测结果 另外提出了人工反应谱模拟凌汛期河冰荷载, 为凌汛期冰凌对桥梁的作用和安全性评价提供了一种新方法, 研究的成果具有较强的可操作性, 具有重要的使用价值 本科研项目针对四种悬臂长度的应力状态即梁端竖向位移进行了必选, 保证了大悬臂状态过冬期间的结果安全性, 对箱梁关键部位进行了空间应力分析 ; 进行了主桥抗震新能研究, 依据研究的参数选取了适合于本桥的阻尼器和布置方案 ; 对超长大直径钻孔灌注桩进行了试桩试验并分析了相关数据, 明确了桩基承载力计算的相关参数 ; 对施工监控数据进行了整理和分析, 确保了施工期间的结构安全性和成桥线形 本项目系统地先去了适用于桥梁结构耐久性分析的相关规范和标准, 明确了各类构件所处的环境类别, 采取了具有针对性的材料和构件耐久性措施, 严格控制了大体积混凝土施工过程中的水化热, 有选择性的对构件进行了防腐处理, 在调查数据的基础上预测了各个构件的使用寿命, 最后提出了一整套适用于此类桥梁的管养措施 本项目研究成果在包树黄河特大桥建设过程中的实践经验表明, 研究成果具有较强的可操作性和重要的应用价值, 同时具备可观的经济效益 内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 中交路桥技术有限公司与武汉理工大学均有相关的发明专利 实用新型专利及计算机软件著作权等知识产权授权 ( 可参见知识产权证明 公开发表的论文专著 ) 内蒙古高等级公路建设开发有限责任公司 中交路桥技术有限公司与武汉理工大学在本项目中互助合作, 对本项目的顺利完成均起到了重要作用, 三者都是本项目的主要完成单位, 特此说明

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