中国钢结构协会特等奖介绍

1.基本情况

获奖项目名称：山区特殊环境下钢-混组合梁桥的设计理论与装配化建造技术

主要完成单位:长安大学，重庆大学，中交第二公路工程局有限公司，陕西省交通规划设计研究院有限公司，中交第一公路勘察设计研究院有限公司，中铁宝桥集团有限公司，重庆市城市建设投资（集团）有限公司，青海省交通工程技术服务中心，中国市政工程西北设计研究院有限公司，青海省交通建设管理有限公司

主要完成人:刘永健，周绪红，赵桢远，刘江，霰建平，姜磊，宋松林，赵昕，刘治国，李铮，李慧，杨欣，韩石，马印平，张鹏，马建勇，蒲北辰，刘彬，马小军，王宣鼎

2.项目简介

2.1 项目背景

随着一带一路倡议和西部大开发战略的深入实施，我国公路建设逐渐向西部山区等特殊环境延伸。钢-混组合梁桥具有力学性能好、经济性突出、环境影响小和建造方式灵活等优点，更适用于经济落后、资源匮乏的山区高原。然而，面对复杂的地形、气候条件和脆弱的生态环境，现有组合梁桥存在结构形式单一、造价偏高、基础数据积累不足、分析理论和设计方法不完善、建造技术的适应性较差等问题，导致组合梁桥的结构性能、经济性和建造方式灵活性等优点难以发挥。

图1 山区特殊环境的建设特点

2.2 创新成果

为解决上述问题，项目组在国家自然基金、国家重点研发计划、省部委和重大工程科研项目的支持下，对山区特殊环境组合梁桥的结构形式、基础理论、设计方法和建造技术进行了系统深入的研究，形成如下创新成果：

创新点1：提出了小半径曲线组合梁桥、钢管混凝土组合桁梁桥等新型结构及其计算理论和设计方法，推动了山区组合梁桥结构和理论的创新发展。

图2 小半径曲线组合梁桥

图3 钢管混凝土组合桁梁桥与节点构造

创新点2：建立了高原高寒、大温差地区组合梁桥温度计算理论和低温、冻融循环作用下钢-混凝土界面设计计算方法，推动了高原组合梁桥设计理论的创新发展。

(a)测试设备研发与温度-气象长期测试

(b)组合梁桥的温度梯度模式与取值

(c)温度效应计算与精细化模拟

图4 组合梁桥温度作用与效应计算方法

创新点3：研发了曲线组合梁桥、钢管混凝土组合桁梁桥等系列通用图集，开发了适用于山区狭小空间的组合梁桥装配化建造技术，实现了山区组合梁桥高效、高品质和绿色建造。

图5 系列钢-混凝土组合梁桥通用图集

以张喜刚院士为主任委员、岳清瑞院士为副主任委员的专家组一致认为：项目成果取得的经济社会效益显著，推广应用前景广阔，总体达到国际先进水平，其中钢管混凝土组合桁梁桥设计理论、组合梁桥温度作用与效应计算理论与方法达到了国际领先水平。

2.3 推广应用情况

项目编制了行业、地方和团体标准9部，研发通用图集35套，形成省级工法9项，研究成果在陕西、青海、广东、浙江、云南等10余个省市的100余座桥梁中得到推广应用，包括青海海黄大桥、西镇高速泾洋河特大桥、合铜高速水苏沟大桥等项目，共实现节约成本约11.09亿元，经济效益显著。

（a）海黄大桥

（b）西镇高速泾洋河特大桥

（c）合铜高速水苏沟大桥

图6 典型工程应用