4组合桁式桥梁新结构关键技术及其应用-国家技术发明奖公示

国家技术发明奖公示内容

项目名称：组合桁式桥梁新结构关键技术及其应用 推荐单位：中国科协

项目简介

本项目属土木建筑领域。

桥梁，是人类文明的重要标志之一。钢-混组合结构桥梁，是一种新型绿色 环保建筑。基于大跨度钢桁桥梁节点疲劳、局部稳定、经济性等问题，发明了 钢管混凝土桁式组合桥梁新结构，造型美观，施工环保。为解决这种新颖的桥 梁结构体系其关键节点构造与受力复杂、施工阶段构件离散等技术难题，在国 家自然科学基金及省部级科技项目的支持下，通过产学研一体化联合技术攻关， 对桁式组合桥梁进行深入的理论与试验研究，发明了桁式组合桥梁新结构、新 技术、新工艺。主要技术发明如下：

1、 发明了钢桁腹PC 组合桥梁及无弦桁元法

基于钢桁腹PC 组合桥梁施工阶段构件离散、节点构造与安装复杂等难题， 首次提出了钢桁腹PC 组合桥梁整体式组合节点无弦桁元法，创新性地提出了钢 管混凝土极限承载力计算理论，解决了钢桁腹PC 组合桥梁新结构的设计施工关 键技术难题。主编国家标准《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936-2014），实

现了钢管混凝土结构设计施工的规范化、标准化。 2、 发明了钢管混凝土桁-PC 桥面板组合桥梁

基于钢桁腹PC 组合桥梁无横隔板横向抗扭问题、无体外束纵向抗剪等技术 难题题，发明了双层桥面钢桁腹PC 组合结构桥梁及空间放射性桁式V 型桥墩， 创新性地提出了桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法，解决了无横隔板、 无体外束条件下，双层组合桥梁抗弯刚度EI、纵向抗剪刚度GA、横向抗扭刚度 GIP 关键技术难题。主编国家行业标准《实心与空心钢管混凝土结构技术规程》 （CECS254: 2013）。

3、 发明了大跨度索-桁式组合拱桥新结构

基于大跨度拱桥悬臂施工阶段需要大量的临时扣索问题，成桥阶段主拱圈

内力不便于有效调整等技术难题，发明了大跨度索-桁组合拱桥新结构及其施工 方法。通过将斜杆调整为斜索，利用斜索自身进行扣挂悬拼，取消了价格昂贵、 施工复杂的临时扣索系统；成桥阶段利用斜索进行主拱圈内力调整；具有结构 受力合理、安装方便等特点。参编国家标准《钢管混凝土拱桥技术规范》 （GB50923-2013）。

授权发明专利15 项：中国发明专利14 项、英国发明专利1 项，PCT 国际 发明专利2 项；授权实用新型专利5 项，主编参编国家标准3 部，专著4 部， SCI、EI 论文100 余篇。

本项目主要发明已应用于日本猿田川桥、国道107 深圳机场立交桥、深圳 大学1 号桥、南京江山桥、湖南天子山大桥、雅西高速干海子大桥、海南三亚

大桥等重点工程。应用表明，桁式组合桥梁与钢梁相比，可节省钢材30%～50%， 降低造价30%～40%；与混凝土梁相比，可减轻自重20%～30%，降低造价10%～ 20%。近3 年累计节省投资超过3.5 亿元。

推广应用情况

组合桁式桥梁新结构关键技术及其应用，2004 年起在国内外桥梁工程中应用。

经济效益及社会效益汇总表 应用单位名称 中华人民共和国 建设部 中华人民共和国 建设部 广东省深圳市交 通运输委员会 中铁大桥局集团 有限公司 南京重大路桥建 设指挥部 江苏省交通科学 研究院股份有限 公司 北京市市政专业 设计院有限责任 公司 中铁二局第五工 程有限公司 广东省深圳市土 地开发中心 湖南张家界 建设局 江西省吉安市金 庐陵经济开发有 限公司 中铁二局第五工 程有限公司 应用技术 国家标准《钢管混凝土结构技术规范》（GB 50936-2014） 应用起止 时间 2014 年11 月1日实施 应用单位 联系人/电话 涂俊 057182825131 涂俊 15012669469 李保军 13823245135 焦少鹏 18013016601 刘朵 15851831094 王英 05718285132 李红 13760126877 蒲亭蓉 18683897289 刘瑞 075582104923 周赟 13798240025 李工 13739039988 蒲亭蓉 18683897289 1800 1590 13455 经济、社会 效益 国家 标准 国家 标准 1875 国家标准《钢管混凝土拱桥2012 年10 月技术规范（GB50923-2013） 1日实施 广东：钢桁腹PC 组合桥梁及无弦桁元法建造成套技术 广东：钢管混凝土桁—PC 桥面板组合桥梁新结构成套技术 江苏：钢桁腹PC 组合桥梁及无弦桁元法建造成套技术 日本：钢桁腹PC 组合桥梁及无弦桁元法建造成套技术 广东：空间放射性钢管混凝土桁式V 型桥墩 海南：钢桁腹PC 组合桥梁及无弦桁元法建造成套技术 广东：双层桥面钢桁腹PC 组合结构桥梁建造成套技术 湖南：大跨度索-桁式组合拱桥新结构 江西：发明了大跨度索-桁组合拱桥新结构 湖南：发明了大跨度索-桁组合拱桥新结构 2012 年3 月-2013 年3 月 2008 年7 月-2013 年6 月 2010 年2 月-2012 年2 月 2007 年3 月-2010 年4 月 2005 年6 月-2013 年3 月 2008 年6 月-2012 年9 月 2010 年9 月-2013 年4 月 2010 年4 月-2013 年4 月 2010 年9 月-2013 年2 月 2008 年6 月-2012 年9 月 2470 2600 2600 18665 13455 2250

曾获科技奖励情况

获奖项目名称 组合拱桥理论与高速铁路组合桥梁新 大跨度组合桥梁新结构关键技术及其应用 工程结构振动分析与控制理论 预应力钢-混凝土组合梁及其制作方法 获奖时间 奖项名称 奖励等级 主要获奖人 李 勇、杜宏彪、 查晓雄、陈宜言、 朱宏平 李勇、卿三惠、 张建东、孙天明、 李敏 朱宏平、何锃、 王琳、高飞、黄 玉盈 李勇、庄焰、李 朝永、谭也平、 郭帅 授奖单位 深圳市人民政府 湖北省人民政府 湖北省人民政府 深圳市人民政府 深圳市科学2013-11-12 技术奖 湖北省技术2013-12-12 发明奖 湖北省自然2010-12-01 科学奖 深圳市科技2008-2-01 创新奖 一等奖 一等奖 一等奖 一等奖

主要知识产权证明目录（不超过10件）

知识产权类别 知识产权具体名称 钢桁腹组合PC梁及其施工办法 一种多弦杆组合 梁结构 国家 （地区） 授权号 授权日期 证书编号 1010501 发明专权利人 发明人 利有效状态 李 勇 深圳市市政设计研究院有限公司 李 勇 发明专利权 中国 ZL20102012. 102590 07.25 46.7 ZL20112013. 100816 04.01 08.8 有效 发明专利权 中国 1121516 陈宜言、姜瑞娟、陈宝春、 有效 和雪锋、董桔灿 发明专利权 一种桁式索拱桥结构及施工方法 中国 ZL20072009. 100685 12.09 27.8 1010401 上官兴、彭德清、上官兴 胡常福、 有效 徐海燕、 周湘政、任亮 发明专利权 Long-span archshaped and 英国 construct ionmethods 大跨度曲线钢桁腹PC 组合桥梁及建造方法 钢桁腹PC 组合桥梁空间节点结构及其建造方法 桥梁磁悬浮顶推系统及两阶段悬臂建造方法 UK2508773 2014. 10.29 1010501 李勇、李勇、陈陈宜言 宜言 有效 发明专利权 中国 ZL20132014. 101578 10.24 01.4 ZL20132010. 101563 11.24 75.2 ZL20132013. 101578 11.28 05.2 1254234 李 勇 李勇、方秦汉、朱宏平、査晓雄、杜宏彪 李勇，张建东，孙天明，李敏，史鸣 李勇，卿三惠，李敏，万宗江，郭帅，李海， 有效 发明专利权 中国 1233462 李 勇 有效 发明专利权 中国 1262360 李 勇 有效

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