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【钢结构·技术】钢-混凝土叠合板组合梁技术助力长沙市政桥梁建设

院士专家咨询机制助推长沙城市建设高质量发展

为充分发挥院士专家顾问对城市建设项目的把脉和诊断作用,长沙市住建局启动了院士专家对长沙市重大项目的设计咨询工作,牵头相关建设单位委托聂建国院士及其设计团队对长沙市公建中心承建的芙蓉南路快速化改造工程、交通集团洞株公路快捷化改造(长沙段)、长沙市轨道交通1号线北延一期工程等10个重大项目进行设计咨询优化。

芙蓉南路与环保西路节点桥梁全长90m,桥宽24m,原设计是采用传统的桥梁结构形式,在设计深化过程中,长沙市住建局引进聂建国院士设计团队对该桥梁的设计方案进行了设计优化,将钢-混凝土叠合板组合梁技术首次运用于该桥梁的建造。相对于传统桥梁,钢-混凝土叠合板组合梁技术,集成了其团队五大工程技术方面的专利,主要能降低本桥梁结构的造价,缩短施工周期,缓解施工期间的交通拥堵和延长结构的使用年限,全面提升桥梁结构的性能,全方位提升工程结构的品质。

钢-混凝土叠合板组合梁技术能有效缓解

施工期间的交通拥堵。

长沙市院士专家工作站聂建国院士团队庄亮东博士与建设方现场沟通。

该技术已在长沙多个项目实践运用,非常适用于市政桥梁工程。如长沙汽车南站综合交通枢纽周边市政配套工程的5座钢箱梁桥优化为钢-混凝土组合结构桥梁,能降低用钢量1334吨,工程总造价节约上千万元,经济效益非常明显;观沙岭片区单建式平战结合人防工程采用钢-混凝土组合结构新技术后,可取消一排支撑柱,且柱距由8.4m增加至12.4m,增加停车位21个,使用功能得到了提升。

下一步,长沙市住建局将继续推动和完善院士专家长效合作机制,在城建多个领域的建设项目中加强与院士专家顾问的紧密联系与深度合作。

钢—混凝土叠合板组合梁

钢-混凝土叠合板组合梁是在钢筋上焊接抗剪连接件,实心钢筋混凝土或空心钢筋混凝土预制板横向搭于工字形钢梁或箱形钢梁的上翼缘上,其板端伸出的胡子筋相互交叉,相互焊接,然后浇混凝土后浇层而成。组合梁通过将钢梁和混凝土组合在一起共同受力,可以减小结构高度、减轻自重,进而减小竖向承重构件的截面尺寸和基础荷载。

与普通的钢筋混凝土梁相比,体积、自重小,施工速度快、施工工序和构造简单。

同钢梁相比,则可以减少用钢量、增大刚度,并减小结构高度,使抗腐蚀性和耐久性增强。

钢—混凝土叠合板组合桥梁

由聂建国研发的叠合板组合梁是对传统组合结构的重要发展。钢—混凝土叠合板组合桥梁具有轻型大跨、预制装配、快速施工的特点,与钢桥相比具有用钢量省,受力合理,施工方便的特点;混凝土桥梁与之相比自重大,地震作用大,不利于抗震;现场焊接和高强螺栓连接对比可知,现场螺栓连接可工厂化制作,装配化施工,简单、安全,而现场焊接容易存在隐患。

据统计,仅北京就有300余座桥梁采用了聂建国研究的叠合板组合桥面系研究成果,多项成果应用于深圳彩虹桥、重庆观音岩长江大桥、大岳高速洞庭湖大桥、天津津塔、深圳华润总部大厦、武汉中心等全国100余项工程,为国家节省了大量的投资和资源。

聂建国

《钢结构(中英文)》编委会副主任委

结构工程专家,中国工程院院士。清华大学土木工程系教授,清华大学未来城镇与基础设施研究院院长,清华大学学术委员会主任,清华大学科学技术协会副主席。学术兼职包括《建筑结构学报》主编、中国土木工程学会副理事长、住建部超限高层建筑工程技术专业委员会主任委员、国务院学位委员会学科评议组召集人、中国钢结构协会副会长、中国钢结构协会专家委员会主任、中国建筑学会建筑结构分会副理事长、中国公路学会桥梁和结构分会副理事长、中国建筑学会建筑施工分会副理事长等。长期从事钢-混凝土组合结构研究,成果已广泛应用于建筑结构、桥梁结构、特殊结构、地下结构等领域,取得了显著的技术经济效益和社会效益。出版学术专著2部、教材3部,在结构工程领域国内外顶级学术期刊发表论文150余篇,授权发明专利30余项。以第一完成人获国家科技进步二等奖1项,以第一完成人获得我国工程建设领域第一个国家技术发明一等奖和第一个国家科技进步奖(创新团队)。获中国钢结构协会首届杰出人才奖、中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会杰出贡献奖、全国优秀博士后、全国优秀科技工作者、光华工程科技奖、何梁何利科技进步奖、全国模范教师、全国先进工作者、全国创新争先奖状等荣誉。

(本文由钢结构公众号根据红网时刻、看衡阳以及相关论文内容整理编辑

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