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橋梁設計研究院

  中鐵工程設計咨詢集團有限公司橋梁設計研究院是從事鐵路、公路、市政工程、城市軌道交通工程的橋梁勘察設計、咨詢、施工圖審查及鐵路通用參考圖的編制和技術服務以及橋梁專業相關產品的研制開發工作的中鐵工程設計咨詢集團有限公司下屬的專業分公司。

  院機構設置為院、所兩級管理,設有設計一所、設計二所和行政辦公室。院在職員工100人,其中教授級高級工程師6人,高級工程師22人,工程師40人。員工中新世紀百千萬人才工程國家級人選1人;鐵道部、中國鐵路工程總公司青年科技拔尖人才6人。

  橋梁院前身是鐵道專業設計院路橋處,集團公司重組改制后,實力進一步增強,在鋼橋、混凝土橋、標準設計等傳統優勢項目基礎上,向新的橋梁技術拓展,已經有多個負責過大跨度懸索橋、斜拉橋、混凝土拱橋、鋼拱橋、鋼管混凝土拱橋等大跨度橋梁勘察設計的技術骨干,在深水基礎、鋼拱橋、鋼桁斜拉橋、懸索橋、橋梁動力及地震分析等方面有較深的造詣。

  集團公司重組改制以來,橋梁院先后完成了臨策、岫莊、包神、長吉、南廣、京張、張呼、莞惠、山西中南部等多條綜合鐵路橋梁勘察設計項目;上海、廣州、重慶、北京等城市軌道交通項目以及大量的公路橋梁工程,其中包括包西鐵路黃河特大橋、大瑞鐵路瀾滄江大橋、南廣鐵路西江大橋和廣州新光大橋、北京市五環路斜拉橋、貴陽市花溪大橋、北京市六環路斜拉橋等新技術橋梁;在通用圖設計方面發揮專業優勢,完成了時速160公里和時速200公里客貨共線鐵路簡支T梁、時速250公里和時速350公里客運專線鐵路常用跨度簡支箱梁、連續梁等多項客運專線鐵路通用圖設計,這些圖紙在客運專線建設中發揮了重要作用。集團成立以來先后獲得省部級以上科技進步、優秀設計等獎項38項。其中省部級以上科學技術獎11項,詹天佑土木工程大獎3項,省部級以上優秀標準設計、勘察設計25項。

  主要科技成果簡介

  ⒈廣州新光大橋技術

  新光大橋為廣州市新光快速路上的一座特大橋,大橋跨越珠江主航道,位于廣州市景觀核心區。主橋采用177m+428m+177m三跨連續鋼桁拱與混凝土三角剛構的新型組合結構,工程技術難度極大。對此種新型橋梁結構的受力原理、關鍵構造以及施工新方法、新工藝等進行了成套技術攻關,經過3年的研究和工程實踐,取得了以下創新性成果:

  ⑴通過計算分析及模型試驗相結合的手段,設計了世界上首座三跨連續鋼桁拱橋與混凝土三角剛構的新型組合橋,闡明了此種橋梁結構的總體受力原理。從而提高了邊、中孔結構的跨越能力,三孔均能較好地滿足了航道要求,跨越通航水域的范圍可以達到1000m,提高了拱橋的適用范圍和競爭力,為拱橋這一古老橋型又注入了新的活力。

  ⑵找到了利用小型機具實現拱橋大節段安裝的新方法,并評為國家一級工法(GJYJGF067-2008)。該工法施工機具小,精度高,解決了鋼桁拱拱肋安裝精度難以控制的技術難題,同時增加了主橋施工工作面,大大縮短了工期。中跨拱肋采用三大段異地拼裝、水上提升的安裝方案,將172.m長、30.1m寬、27.48m高、重3078t的主拱中段滑移上船、浮運、定位,連續提升85m高,完成了主拱中段及邊段的無應力曲梁合龍。提升構件的尺寸、重量以及提升高度綜合指標居世界同類型橋梁的首位。

  ⑶完善了鋼板樁圍堰抗滲、抗浮計算方法,提出了大型深水基礎不封底單層鋼板樁圍堰施工新工藝,獲得國家發明專利,降低了施工成本。

  新光大橋的鋼結構用量只有18t/m,大大低于同等跨度橋梁;采用不封底鋼板樁圍堰技術節省了混凝土8000m3;在不完全斷航情況下僅2天時間便實現了主拱拱肋中段的安裝架設工作,創造了拱橋施工的新紀錄。

  ⒉北京市六環路斜拉橋技術

  北京市西六環路豐沙鐵路分離式立交橋主橋為四跨連續(56+100+70+37)m子母塔單索面預應力混凝土斜拉橋,橋高23m,最小平曲線半徑為900m,主梁采用四斜腹板式橫截面滿足中央索面的傳力要求,截面內外側不等高適應橫坡的設置需要;橋塔采用雙圓柱造型,挺拔秀美,主塔與子塔遙相呼應,錯落有致;主梁采用墩頂轉體法施工,以減少主跨跨徑和轉動體系的重量,轉體時結構懸臂長度達92m,轉體重量為15000噸,為我國首座墩頂轉體法施工的橋梁。六環路豐沙鐵路分離式立交主橋的設計與施工在墩頂轉體施工工藝及重量、轉體長度、卵石土地區深埋沉井基礎等方面有重大技術突破。集雙圓柱主塔、大懸臂W形主梁、六邊形花瓶式橋墩、墩頂轉體、卵石土區沉井等多項新技術、新工藝為一體的子母塔預應力混凝土曲線斜拉橋,與三家店水庫及其山地背景相呼應,已成為2009年9月12日通車運行的六環路標志性建筑。大懸臂W形主梁結構,具有傳力途徑明確、構造簡潔的特點,可推廣應用于雙線、四線鐵路預應力混凝土鐵路斜拉橋的設計;六邊形花瓶式橋墩與墩頂轉體技術可在不增大跨徑、基本不改變梁部結構的條件下將節段懸臂灌注施工的預應力混凝土連續梁改為轉體法施工,在跨越高等級鐵路、公路時具有極好的應用前景。

  ⒊高速鐵路常用跨度橋梁成套技術

  根據國家批準的鐵路中長期鐵路網發展規劃,我國近期修建了多條客運專線,其中橋梁比例巨大,約占線路總長的近50%。由于橋梁建設投資規模大,列車高速運行時對橋上線路的平順性要求高,特別是采用無砟軌道技術后,對橋梁的變形控制提出了更高的要求,因此客運專線鐵路常用跨度橋梁技術是我國乃至世界各國高速鐵路建設中重點研究的問題之一。

  通過研究客運專線常用跨度梁設計參數,常用跨度橋梁墩臺縱向水平剛度參數,客運專線箱梁的動力性能簡化判定方法,常用跨度橋梁的線形控制技術,無砟軌道橋梁關鍵技術,預制整孔箱梁的制造、運輸和架設技術,客運專線整孔箱梁梁端構造措施,客運專線橋梁系統接口設計等方面內容,形成了較為完整的客運專線常用跨度梁設計理論和設計方法,解決了高速行車條件下的結構使用性能和列車運行的安全性、舒適性問題,從而確立了具有中國自主知識產權的高速鐵路常用跨度橋梁結構體系,并形成了客運專線預制整孔簡支箱梁制造、運輸、架設成套技術,在通過目標時速300~350公里客運專線鐵路24m、32m簡支箱梁試制、試驗項目對箱梁結構設計和制梁工藝進行了驗證后,成功投入批量制、運、架,順利通過施工和高速運營的檢驗。

  業績圖片

時速250公里客運專線首孔后張簡支箱梁靜載試驗 時速350公里客運專線鐵路無砟軌道32米簡支梁靜載實驗

  

  包西鐵路黃河特大橋效果圖

  

  建成的廣州新光大橋

  

  建成的北京六環路跨豐沙鐵路分離式立交橋

  

  貴陽市環城高速公路南環路花溪1號大橋

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