《高效抗滑单根可换型部分斜拉桥拉索体系关键技术与应用》

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该项目属于金属建筑材料领域:

部分斜拉桥兼有常规斜拉桥和梁桥的特点,中国2000年建成了国内第一座部分斜拉桥-漳州战备桥,其经济性好、施工方便、造型美观。正是在OVM拉索技术的带动下至2009年已建成40多座。随着需求的增加,部分斜拉桥拉索体系遇到了较为严重的技术瓶颈,如施工中无法有效抗滑、抗滑能力过小、及后期无法单更换索等技术难题。

为了解决现阶段存在的技术难题,该项目发明了可单根换索的拉索抗滑技术,解决了该体系的三大技术难题,该技术施工高效快速,后期维护便利。

该项目的关键技术创新点主要包括以下三个方面:

发明了拉索单根抗滑技术。实现单根钢绞线独立抗滑,克服单根钢绞线无法独立抗滑的技术瓶颈,满足美国后张预应力协会PTI规范中拉索在极限使用强度状态下最大荷载的125%倍时防止拉索的滑移及磨损要求。该技术成果通过国际专利体系(PCT)向全球20多个国家和地区申请发明专利已获受理,获得哥伦比亚已授权发明专利1项和台湾地区已授权专利1项,发表论文1篇。

发明拉索单根换索技术。原部分斜拉桥是无法实现单更换索的,通过该项目的研发,解决了这个世界难题。为检验该体系单根换索技术的可行性,与同济大学、华中大学、南昌铁路勘测设计院、台湾地震局等完成了主塔鞍座处节段模型抗滑试验及单根换索试验。在佛肇桂丹特大桥完成单根钢绞线抽换实桥验证,这是世界范围内首次在部分斜拉桥上换索验证试验,具有里程碑式意义,结束了部分斜拉桥不能单根换索的瓶颈。该桥施工挂索与原体系相比施工效率提高了一倍,单根换索也是非常便利的。该成果获发明专利1项,实用新型专利1项,发表论文2篇。

攻克部分斜拉桥拉索体系带索鞍抗疲劳技术。索鞍是体系中的核心构件,带索鞍疲劳试验技术是一个在世界范围内的技术难题,在OVM与江苏科技大学、中国船舶重工集团公司第七〇二研究所的共同协同下,部分斜拉桥带索鞍的疲劳问题得到解决。该技术满足国际预应力结构协会fib2005规范要求,通过了上限为0.45fptk,应力幅为200MPa,经200万次循环荷载试验。在部分斜拉桥拉索具有重大技术价值。

该项目的研发成功,进一步的带动了部分斜拉桥在中国的发展,同时拓展了国际市场,该拉索体系国内市场占有率90%。该研究成果已成功应用于南昌朝阳大桥、哥伦比亚Atalaya桥等国内外40多项工程。2014〜2016年完成了2.1亿的订货合同,其中含172万美元海外项目合同,已实现销售收入1.279亿元,该项目技术创新转化效果突出。在国内还有35座正在设计部分斜拉桥已经采用了该项技术,国际上已有15座采用了该技术,预计后期的合同将大幅增长,取得非常好的经济效益,社会效益更加显著。

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