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中国钢结构协会2020年度科学技术奖成果展示——中船钢构工程股份有限公司

发布时间: 2020-12-10

第二期:科学技术奖--特等奖项目《六线铁路桥梁双层双桁结构钢桁梁设计新技术》

 大跨空间钢结构抗震减震关键理论与工程技术创新

主要完成单位:

铁大桥勘测设计院集团有限公司、中铁二院工程集团有限责任公司、渝黔铁路有限责任公司、中国铁道科学研究院集团有限公司

主要完成人:

王明慧、徐伟、刘汉顺、陈克坚、刘岩、李开兰、杜萍、崔鑫、邹敏勇、艾宗良、何友娣、潘雪锋、方绪镯、鄢勇、刘琨、文坡、袁蔚、罗扣、王东绪、郑亚鹏

项目成果简介:

渝黔铁路新白沙沱长江特大桥位于重庆市江津区,大桥集“六线、双层、双桁”特点于一体,是一座标志性的现代大跨度铁路斜拉桥。

主桥采用桥跨布置为(81+162+432+162+81) m的六线铁路双塔双索面钢桁梁斜拉桥,采用双层桥面,上层桥面布置四线客运专线铁路(设计行车速度200 km/h);下层桥面布置双线货运铁路(I级铁路)(设计行车速度120 km/h)。是世界上跨度最大、活载最重的六线铁路斜拉桥 (恒载合计98 t/m;列车活载33.6 t/m),是第一座双层布置形式的铁路斜拉桥。

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图1 新白沙沱长江大桥主桥总体布置(单位:m)

主桥主桁采用2片主桁矩形直桁断面,N形桁架,桁宽24.5 m,桁高15.2 m,节间长13.5 m。上层桥面采用正交异性板整体桥面,下层桥面采用纵、横梁+道砟槽板体系桥面。索梁双索锚固采用整体双锚拉板式。在辅助墩左右范围下层桥面设置压重箱集中压重。

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图2 矩形断面直桁断面方案图

科技创新成果:

斜拉桥主梁结构设计开展了多项新技术的科研攻关,形成四项技术创新:

创新点1:首创了六线双层双桁新结构,采用两片主桁矩形直桁断面承载六线铁路,主桁承受列车活载达33.6t/m,为承载列车活载最重的铁路桥,结构形式简洁、受力明确、施工方便、用钢量省;

创新点2:首创了钢桁梁纵横梁桥面系超长纵梁连续结构,全桥纵梁无断缝(获发明专利),提高了列车运行的舒适性,减少了养护维修工作量;

创新点3:研究确定了六线铁路大桥疲劳系数,强度加载折减系数。提出了平面计算疲劳六线系数2.15、空间计算疲劳六线系数 2.40,强度加载折减系数0.71填补了设计标准的空白;(成果纳入《铁路桥梁钢结构设计规范》);

创新点4:提出了多线铁路桥梁预拱度设计新方法,考虑实际列车荷载作用以及多线列车的相遇概率,减小了大跨度多线铁路预拱度取值,有利于降低轨道线形的控制难度,填补了六线铁路设计方法的空白(获发明专利)。

各项创新技术得到成功实践,大桥于2018年1月正式通车,列车运行平稳、舒适,结构安全可靠。设计累计节约投资约 1.2 亿元。项目建设受到广泛关注,社会效益显著。

项目实现了多线大跨度重型铁路桥梁由四线到六线的重大突破,对推动我国多线重型铁路大跨度桥梁技术进步具有重大意义和示范作用。

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图3 主桥竣工后全景


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