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桥梁工程科技论文5300字_桥梁工程科技毕业论文范文模板

发布时间:2021-02-06 10:43

  导读:桥梁工程科技论文5300字在进行写作的时候,也都是会有很多严格要求的,所以在写作之前必定会做好相关的准备工作,比如说参考前人的写作方式等等,本论文分类为桥梁工程论文,下面是小编为大家整理的几篇桥梁工程科技论文5300字范文供大家参考。


  桥梁工程科技论文5300字(一):中国现代桥梁工程和科技馆事业的奠基人茅以升论文


  今年是我国现代桥梁工程的奠基人,著名的科学家、教育家和社会活动家茅以升先生(1896.1.9-1989.11.12)诞辰120周年。当此之时,我们纪念他在中国科技和教育事业上取得的卓越成就,缅怀他为中国科普事业、特别是为中国科技馆的创建所做出的杰出贡献,心情十分激动。


  一、卓越的科技大师和教育家


  茅以升先生堪称中国桥梁工程和技术科学的大师。上世纪30年代他主持建造的钱塘江大桥开创了中国现代桥梁工程的新纪元,这不仅因为它是中国人自己设计和施工的第一座现代钢铁大桥,更因为它杰出的设计方案与施工技术代表了当时中国桥梁工程科学的最高成就。


  图11934年11月11日,茅以升先生主持钱塘江大桥奠基仪式


  钱塘江江面辽阔,水文条件恶劣:上游洪水暴发时,江流汹涌;下游海潮涌入时,波涛险恶;如果上下并发,翻腾激荡,更是势不可当。故杭州民间流行一句谚语,叫“钱塘江造桥——办不到”,用以形容一件不可能成功的事。茅以升没有被钱塘江险恶的造桥条件吓倒,他在仔细研究钱塘江水文地质资料和反复实地勘查的基础上做出了钱塘江大桥的设计方案,比美国工程师华德尔的方案既好又经济,因而赢得了钱塘江大桥的建设任务。在施工过程中,他以超强的学识功底和实践能力解决了数十个技术难题。他创造性地采用了“射水法”,克服了在厚硬的流沙上难以打桩的困难;采用“沉箱法”,克服了水流湍急难以施工的难题;采用“浮运法”,利用江潮的涨落巧妙地在桥墩上架设了钢梁;采用“上下并进,一气呵成”的方案,基础、桥墩、钢梁三个主要工程同时动工,大大缩短了工期。籍着茅以升先生优秀的设计方案和精湛的施工技术,钱塘江大桥经历了近80年的风风雨雨,至今仍傲然跨跃在钱塘江上。


  钱塘江大桥建成于抗战烽火之中,为支援淞沪抗战和疏导百姓撤退发挥了重要作用,使杭州免于屠城。后为阻断敌兵,茅以升受命毅然炸断亲手建造的大桥(1946年修复)。这一幕幕悲壮的历史画面展示了茅以升先生赤诚的爱国情怀和大无畏的英雄气概,将永远彪炳史册。


  茅以升先生在桥梁工程和技术科学方面的成就是多方面的。他早年博士论文《桥梁桁架结构之次应力》中具有世界水平的见解被称为“茅氏定律”,他也因此而被美国康奈尔大学授予“婓蒂士”研究奖章。他曾担任武汉长江大桥顾问委员会主任委员,创造性地解决了大桥建设中的14个技术难题。他曾被周恩来总理亲点担任人民大会堂建筑结构审查组组长,为大跨度钢结构的安全提供了技术保障。他主持修撰的《中国古桥技术史》填补了中国古桥技术的研究空白,并荣获中华图书荣誉奖。他编撰了融古代桥梁知识、典故、史料、诗词于一体的《桥话》,开创了中国桥文化研究之先河。他长期担任铁道科学研究院院长,创意并主持建造的环型实验铁路和三个研究基站,在当前的高铁研发中仍发挥着重要作用。


  图2茅以升先生主持修建的武汉长江大桥


  茅以升先生对中国科技事业的另一大贡献是推动了中国土力学的研究和学科建设。在钱塘江桥施工时期,茅以升先生对土力学产生了兴趣,先后在《工程》杂志上发表文章并在唐山工程学院开课讲授。1948年,他在上海市发起成立了中国土力学及基础工程学会。解放后,他在中国土木工程学会下成立了土力学小组。1957年他主持成立了土力学及基础工程学术委员会,并申请使之成为了国际土力学及基础工程学会团体会员。同年,他代表中国土力学及基础工程学会赴伦敦参加了第四届国际土力学及基础工程学术会议。此后,茅以升先生两次组织了全国土力学及基础工程学术会议。1979年,他在中国土木工程学会内成立了土力学及基础工程分科学会。在茅老的推动下,中国土力学及基础工程学科逐步形成并不断发展,不少理论研究和科研成果不逊于发达国家;特别是许多产业部门,如建设部、铁道部、水电部、交通部、冶金部等都成立了专门研究机构,使土力学及基础工程学科在国家建设与发展中发挥了积极的、重要的作用。


  茅以升先生是一位杰出的工程教育家,他曾担任唐山交通大学、国立东南大学、河海大学、北洋工学院、北方交通大学等5所大学的校长、院长、教授,为国家培养了一批批土木工程人才。主持武汉长江大桥、南京长江大桥等许多桥梁建设的总工程师,都曾师从于他的门下。茅以升先生非常强调实践在工程教育中的作用,主张“先习而后学,边习边学”。他不仅发表了大量文章,而且身体力行,把钱塘江大桥工地作为实验学校组织工科毕业生实习或工作。


  图31950年9月5日,毛泽东主席任命茅以升先生为北方交通大学校长的任命通知书


  茅以升先生在桥梁工程及技术科学方面的杰出成就奠定了他在科技界的重要地位。他曾被推选为中国工程师学会会长、中央研究院院士。新中国成立后,他长期担任中国科协副主席、名誉主席,中国科学院学部委员(院士)、技术科学部副主任,中国土木工程学会理事长。他还被选为国际桥梁及结构工程学会会员、国际土力学及基础工程学会会员、美国国家工程科学院外籍院士、加拿大土木工程学会荣誉会员。


  二、执着一生并身体力行的科普情怀


  作为科学界大师,茅以升先生有着一般人少有的深挚的科普情怀。他认为“科学属于人民”,“科普是一座通向四化的桥梁”。为此他一生致力于在科学和人民之间架设知识之桥。解放前他曾在上海科学公司出版的《科学画报》上连续发表了一系列介绍关于钱塘江大桥建造的科普文章,深受读者欢迎。解放后,他被选为中华全国科学技术普及协会(简称“全国科普协会”)副主席,以更大的热情全心投入到科普工作。他写下的科普作品,充满了丰富的想象力和科学的预见性。他在《明天的火车和铁路》中想象未来的火车每小时能跑200公里以上,从上海到北京的列车只要六、七个小时就能到达。今天我们的高速铁路不是验证了他的预言吗?茅以升先生的科普文章道理深刻、通俗易懂,而且语言形象生动。他写的《桥话》曾受到毛泽东主席的称赞;《中国石拱桥》至今还被用于中学课本,影响着一代又一代的青少年;他写的《没有不能造的桥》曾荣获1981年新长征优秀科普作品一等奖。茅以升先生一生著写了200多篇科普作品,播撒下一粒粒科学的种子。


  茅以升先生曾担任第一届和第二届的北京市科协主席、第三届名誉主席,为北京市的科普工作做出了重要贡献。他推动在北京市成立了全国第一个科普创作协会,并担任理事长。这个协会编写了科普图书近200种。茅以升先生重视科普对生产的促进作用,他曾组织有关学会100多名科技工作者下乡,向群众传播先进技术,使小麦在灾年喜获丰收。茅以升先生重视继续教育,推动成立了北京科技进修学院,并自任院长。他还领衔主编了《现代工程师手册》,此手册被中央电视大学用作基本教材,举办工程技术人员持续教育专修班,在全国培养了163万学员。


  茅以升先生非常重视在少年儿童中开展科普工作。他说:“要培养儿童热爱科学,使他们从小得到启发,为祖国建设立新功。”他在80多岁高龄还经常到学校和少年宫为孩子们做科普报告,听众累计达数万人。茅以升先生家里经常聚集着一批又一批的少先队员。茅以升先生给他们讲自己童年的故事:看到文德桥倒塌而立志造桥,为锻炼记忆力而背圆周率到小数点后100位等等,启发和引导孩子们健康成长。孩子们亲切地称呼他“我们的茅爷爷”。茅以升先生倡导在北京市建立了全国第一个青少年科学基金会,并自任会长。该会成立以后,表彰了不少科技园丁和少年科技奖获得者,开展了知识竞赛、科技作品展、地质旅行、生物夏令营、天象观测等适合青少年的科技活动。


  三、中国科技馆事业的奠基人


  茅以升先生对中国科普事业做出的一项重大贡献,是推动创建了中国科技馆,并为中国科技馆事业的发展提出了很多具有指导意义的意见和建议。


  茅以升先生推动建造中国科技馆一事可追溯于1958年。那一年,社会主义建设蓬勃发展,发明创造和技术革新大量涌现。为推动科技交流和普及,许多科学家提出要加快建设中国科技馆。在中华自然科学专门学会联合会(简称“全国科联”)和“全国科普协会”的倡议下,经周恩来总理、聂荣臻副总理批准,中国科技馆被列入新中国成立十周年首都十大工程之一。当年9月成立中国科学技术协会,李四光任主席,范长江、茅以升任副主席,在他们的领导下,集中了100多人投入筹建科技馆工作,当时地基都已建好。然而由于首都十大工程特别是人民大会堂施工建材供应不足,无奈之下周总理动员聂荣臻副总理说服中国科协让一让,并说“到火箭上了天,给你们修一个更好的科技馆”。


  1978年党中央召开了全国科学大会,以茅以升为首的83位著名科学家在会上倡议重建中国科技馆。在时任中国科协副主席的裴丽生主持下,中国科协向国家科委提出了重建中国科技馆的报告,并于1978年11月16日向时任国务院副总理的方毅同志提出进一步落实审批的报告。这一报告得到了邓小平、方毅、纪登奎、余秋里等领导同志批阅或批复:同意建设。1979年2月21日,国家建委批准重建中国科技馆。中国科协当即成立了以副主席茅以升为主任,裴丽生、王顺桐为副主任,由钱学森、沈鸿、张维、马大猷、张开济、柯俊等一批著名科学家为委员的中国科技馆筹建委员会,开始中国科技馆的重建工作。当月,茅以升先生以83岁高龄率中国科协代表团赴美国、瑞士、日本等国,历时35天共考察访问了28个科技博物馆。正是在这次考察中,茅以升先生和有关同志亲身感受到了国际上现代科学技术中心(ScienceandTechnologyCenter)参与体验型展览教育在科学普及中的巨大作用和感染力。经研究,中国科技馆筹建委员会决定引进现代科学技术中心型科技博物馆的展览教育思想与方式,由此奠定了我国科技馆展教的基本模式。


  到了1981年,北京市由于征地等困难,又一次将中国科技馆改为缓建项目。茅以升先生以中国科技馆筹委会主任身份组织了金善宝、沈鸿、贝时璋、张维、刘东生、武衡、师昌绪、白介夫等67名科学家和知名人士,在全国人大五届一次全体会议上提出建议:将中国科技馆列入国家重点建设项目。茅老当时目疾严重,只有光感,但还是用颤抖的手,亲自给时任中共中央总书记的胡耀邦同志写信,陈述科技馆对培养人才的重要意义。在中国科协和以茅以升先生为首的广大科学家们的努力下,在中央领导的支持下,1982年国家计委下发文件,同意恢复科技馆征地筹建工作。中国科技馆的筹建工作终于得到了落实。


  茅以升先生异常兴奋,他亲自参与了规划设计和馆址选定等筹建工作,并主持了多次研讨会和论证会。他还通过时任全国政协副主席、中央统战部部长的杨静仁请邓小平同志为中国科技馆奠基石题字——“中国科学技术馆奠基”。中国科技馆终于在1984年11月21日举行开工奠基典礼。历时4年的建设,中国科技馆一期于1988年9月22日举行了隆重的开馆典礼。92岁的茅以升先生虽因身体原因未能亲临盛典,但仍充满感情地写来贺词,“得以在有生之年,亲见我国第一座国家科技馆的建成开馆,感到无比喜悦”。


  茅以升先生不仅重视科技馆的场所建设,而且重视科技馆的理论建设。1987年,中国科技馆创办了我国科技馆的第一份行业期刊《科技馆》,以推动科技馆的学术探讨和经验交流,茅以升先生亲自为《科技馆》撰写“刊首语”。


  茅以升先生曾在各种报刊上发表文章,向社会宣传建设科技馆的重大意义,提出自己对建设、发展科技馆事业的主张。1986年,他在《中国科技论坛》上发表了《发展科技馆事业是发展全民智力的一项战略措施》;1986年6月20日,他又发表《科技馆是面向群众的科技课堂》,全面阐述了他对科技馆的认识。1987年11月,他为中国科技馆开工奠基题词——“科学技术馆是认识自然与改造自然的阵地”。


  在这些文章中,茅以升先生认为“科技馆是开展科学技术社会教育的一种极为有效的形式,是普遍提高全民族科学文化素质的有力手段”。之所以如此,是因为“突出了传统博物馆三大职能(收藏、研究、教育)中的教育职能:在内容上,不以传统的历史性收藏为主,而以介绍现代科学技术的知识、原理、应用和发展为主;在形式上,改变了传统的“不准动手”的陈列方式,鼓励观众亲自动手,自己探索;在功能上,把展览、演示同科技培训、科技交流和科技服务有机结合在一起,形成一个综合性的科普教育实体。”


  茅以升先生还分析了科技馆在科普教育上不同于传统学科的特点和优点。他认为科技馆“在教育思想上一改传统学校教育中的教师为主导、被教育者(学生)处于被动地位的状况,把被教育者(观众)置于主动学习探索的地位上,充分发挥他们在学习中的主动创造性”。茅以升先生认为,不论哪一类科技馆,“展教演示都应是其主要任务和基本功能,这是科技馆有别于其他教育形式的基本特点”。茅以升先生提出,“科技馆的展教演示要体现科学性、知识性和趣味性相结合,以传播知识、开发智力、培养人们的观察能力、思维能力、动手能力和创造才能为核心任务,这是科技馆有别于一般展览馆的根本特点。”


  茅以升先生认为,“科技馆要成为我国精神文明建设的重要阵地”。为此,他在全国人大五届四次全体会议上,专门提出在宪法第二十条第一款“图书馆、博物馆、文化馆事业”一句中应加入“科技馆”三字。


  茅以升先生推动并主持创建的中国科技馆今天已发展为矗立于国家奥林匹克公园内的气势恢宏的中国科技馆新馆;他关于科技馆的理论建树也指导着我国科技馆事业欣欣向荣,不断发展壮大。


  茅以升先生对于科学事业和科普事业的杰出贡献使他赢得了全中国、全世界的尊敬。2006年1月9日,中国科学院国家天文台在茅老诞辰110周年之际宣布,国际天文学联合会小行星中心将18550号小行星永久命名为“茅以升星”。从此,当人们仰望苍穹,永远会看到和铭记那颗以茅以升名字命名的、闪烁着科学光芒的星辰。


  桥梁工程科技毕业论文范文模板(二):我国海洋桥梁工程技术发展现状、挑战及对策研究论文


  摘要:针对未来深水海洋桥梁工程建设需求,本文分析了中国海洋桥梁工程技术取得的成就及存在的不足,提出海洋桥梁工程面临的技术挑战主要为“强风浪、强腐蚀、超水深、超大跨”等四个方面,应高度重视环境作用及其组合、结构耐久性、抗疲劳和全寿命设计等理论研究,重点突破超大跨度桥式方案、超深水基础结构形式和快速施工新型结构形式等结构关键技术瓶颈。建议成立国家级海洋桥梁工程技术研究中心,加强科技硬件力量投入及创新人才培养,完善科技奖励机制。


  关键词:海洋桥梁工程;设计理论;结构形式;重难点问题;技术发展方向


  一、海洋桥梁工程的技术发展现状


  桥梁是交通基础设施的咽喉要道和关键节点,海洋桥梁工程对推动国家海洋强国、交通强国战略、“一带一路”倡议发展以及促进经济社会进步具有举足轻重的作用[1,2]。在过去20年中,中国的海洋桥梁工程建设取得了巨大的技术进步和成就,建成了多座跨海长桥,谱写了世界建桥史上一个又一个奇迹。目前,我国桥梁工程不断从内陆向近海延伸,东海大桥、杭州湾大桥、港珠澳大桥等跨海大桥相继建成,平潭海峡公铁大桥正在建设中,近海桥梁建造技术取得了举世瞩目的成就[3]。随着国家海洋强国战略与“一带一路”倡议的不断推进,我国正规划研究琼州海峡、渤海湾和中国台湾海峡等跨海通道,“一带一路”沿线国家也在规划建设如巽达(印度尼西亚)、里海(俄罗斯至伊朗)等深水海洋桥梁。


  (一)我国海洋桥梁工程技术成就


  1.大规模工厂化预制、运输吊装技术及相关装备研制得以发展


  东海大桥和杭州湾大桥的非通航孔桥采用跨度50~70m的预应力混凝土箱梁;港珠澳大桥非通航孔桥采用跨度110m的钢箱梁桥或跨度85m的钢-混凝土结合梁桥,墩身、承台预制拼装建造技术;平潭海峡大桥采用整孔全焊、整孔架设钢桁梁。其全部在陆地建设工厂整孔预制,采用整孔或大节段运输、架设安装技术。相应地,研制了载重吨位达2500~3000t的运架一体的起重船“小天鹅”号和“天一”号、起吊重量3600t大型浮吊,以及在已架设梁上运输整孔预制梁的大型台车。


  2.桥梁长寿命耐久性技术得以推广


  大规模推广采用高性能混凝土及其防裂技术,钢管桩牺牲阳极保护阴极技术及重防腐涂层技术,耐久性铸钢球形支座,东海大桥全桥采用混凝土桥面结构以避免钢桥面疲劳开裂,其主航道桥采用跨度420m的钢箱结合梁斜拉桥。平潭海峡大桥钢桁梁的铁路桥面采用预制预应力混凝土槽形梁。


  3.海域施工GPS动态定位技术得以实现


  跨海大桥建立了连续运行的GPS工程参考站系统,实现实时平面定位精度3~5cm,实时高程定位精度5~10cm的精度要求,为海上钢管桩和钢护筒施工提供服务;同时建立大桥工程独立的施工坐标系,避免投影误差,确保施工放样准确。


  4.大范围风屏障技术得以采用


  平潭海峡大桥在全桥范围内的铁路、公路桥面两侧,均采用了多孔形式金属障条的风屏障,公路桥面与铁路桥面的风屏障整体透风率分别为50%和36.5%。


  5.快速高效维养技术得以运用


  港珠澳大桥在主梁梁内和梁底设置电动检查车,梁底设置快速检修通道,实现了可维可达、可修可更换的设计理念。


  6.大直径钢管桩、钻孔桩技术及装备研制取得进展


  杭州湾大桥采用φ1.5m和φ1.6m的大直径钢管桩,桩长71~89m,施工采用当时国内最先进的多功能全旋转式起重打桩船,船体配备S-280双作用液压锤;平潭海峡大桥首次采用φ4.5m一次成孔钻孔桩,研制了具有多瓣式组合钻头的KTY5000型钻机。


  (二)我国海洋桥梁工程技术存在的不足


  近20年来,我国的海洋桥梁工程建设取得了巨大进步,但应清醒地认识到,在桥梁工程技术方面,我国在20世纪80年代“学习追赶”和20世纪90年代“提高”两个时期中主要是学习和引进国外在第二次世界大战后建设高潮中所创造的新材料、新技术和新工艺,通过实践和应用取得进步,其中也包含一些局部的改进和创新,但原创性的科技成果仍然不多[4]。


  现行海洋桥梁工程部分设计、施工、维修与加固等桥梁规范落后于欧美桥梁标准,众多规范参考国外规范的现成成果,缺乏对国内外设计、施工等最新科技成果的借鉴,目前尚未有针对海洋桥梁工程的专门规范。我国虽然在建设规模和尺度上有所超越,但真正意义上的突破性技术成果不多,上升至工程理论的科学成果更是凤毛麟角。


  二、海洋桥梁工程面临的技术挑战


  随着国家海洋强国战略与“一带一路”倡议的不断推进,我国海洋桥梁建设发展的一个基本趋势就是从近海走向深水,进而产生新的需求与挑战。与近海桥梁相比,深水海洋桥梁工程的环境和建设需求特点主要表现为四个方面:①复杂严酷的环境作用,如强风、巨浪、急流、强震、海啸等,具有强度大、随机性强和耦合性显著的特点;②长期处在高温、高湿、盐害、冻融及海雾等强腐蚀自然环境下,结构性能退化更早、更快、更严重,结构耐久性问题突出;③最大水深将可能突破100m,面临的水文和地质条件更加复杂[5];④需满足公铁合建、全天候通车、高速铁路交通等多功能要求,且跨度将突破2000m。海洋桥梁工程环境恶劣(水深、流急、浪大),环境荷载作用(强风、地震力、侵蚀、波浪力)与内陆桥梁差别大,现行桥梁工程设计理论及桥型结构难以满足海洋环境作用下桥梁工程的设计要求[6],建设海洋桥梁工程需要面对的技术挑战主要体现在五个方面。


  (一)海洋桥梁工程作用及其组合尚无专门规范


  海洋桥梁工程作用及其组合理论是工程设计的基础,是贯彻“安全、耐久、适用、经济和美观”设计原则的重要前提。目前,基于弹塑性力学的发展,桥梁工程设计理论已完成由容许应力法到极限状态法的转变。基于可靠度理论的极限状态法的应用,大大推动了桥梁工程设计由定值法、半概率法到近似概率法的发展。


  目前,海洋桥梁工程皆借鉴港口工程等行业规范来进行波浪力的计算,但与海洋桥梁工程离岸远、尺度大不同,港口工程的规模及结构尺度通常较小,地理位置均位于海岸。海洋环境作用的基本特点是强度大、变化幅度大、变化速度快,具有明显的随机性和强耦合性,例如台风出现时,往往伴有急流和大浪;地震发生时,往往伴有海啸等。确定远离海岸的桥梁工程所承受的波浪力、确定多场荷载耦合作用(风-浪-流耦合作用、地震-海啸作用等)的组合方式及其组合系数、将研究成果归纳提炼形成符合海洋桥梁特点的桥梁设计规范,以及探究波浪力与水深、结构尺度、气象条件、洋流状况的相关性,都需开展大量的理论及试验研究,且存在研究的依托工程样本较少的难题。


  (二)海洋桥梁工程结构耐久性定量化设计有待研究


  结构耐久性是指结构抵抗大气影响、化学侵蚀和其他劣化过程而长期维持其性能的能力。海洋桥梁工程耐久性设计是工程设计中最为关注的课题之一,它不仅涉及工程长期安全、耐久的重大问题,还关系到资源、环境、国计民生等一系列重大经济与社会问题,因此结构耐久性问题的研究对于体现公共安全、节约资源和可持续发展等方面均具有重要的现实意义。


  海洋桥梁工程主要建筑材料包括混凝土和钢材两大类,在海洋高盐、高湿、高温等环境条件作用下,海洋桥梁工程混凝土结构和钢结构耐久性受到严峻挑战。海洋混凝土结构因混凝土碳化、氯离子渗透、钢筋锈胀导致功能退化。钢结构和海洋高盐环境下的氯离子之间产生化学相互作用导致性质变化及功能损伤。目前,结构耐久性尚存在性能与寿命之间的关系不明确、基于性能的耐久性设计理念和定量化设计方法尚未完全建立、不同行业技术标准的差异性较大等难题。需要重点突破混凝土结构损伤机理、抗力衰减与预测模型、损伤检测与评估方法、钢结构重防腐涂料与涂装工艺、基于腐蚀的健康监测和检测、防腐蚀全寿命设计、高性能耐腐蚀钢种等关键技术瓶颈。


  (三)海洋桥梁工程结构疲劳的耦合作用问题有待探究


  结构疲劳是在重复荷载(小于静载屈服强度)作用下由局部损伤最终导致的结构永久破坏。海洋桥梁工程的公路(或铁路)运输荷载转自远洋航运,荷载特征和内陆桥梁存在显著的差异性,不仅面临和内陆同样的运营车辆作用产生的疲劳作用,还会面临严酷的海洋风和洋流产生的长期疲劳作用,包括极值和常遇值的大循环次数作用。目前桥梁工程抗疲劳设计还存在疲劳作用类型及疲劳荷载谱研究等技术挑战,需要重点突破疲劳寿命评估方法、疲劳荷载谱、车辆与海洋环境耦合作用、疲劳与腐蚀相互作用等关键技术。


  (四)海洋桥梁工程全寿命设计有待突破


  和其他建筑工程一样,桥梁工程实现从规划设计、施工建造、运营管养、拆除或回收再利用的全寿命周期内总体性能(功能、成本、人文、环境等)最优的设计,即全寿命期设计,是近年才发展起来的,还很不完善。海洋桥梁工程更是如此,需要重点突破周期成本计算模型与标准、风险评估体系与实用方法等关键技术。


  (五)海洋桥梁工程适用桥式和结构面临新难题


  海洋桥梁工程面临海水深度大、自然环境(大风、大浪、急流、高盐、高湿、高温等)严酷、与大陆距离远等困难条件,施工难度更大、风险更高,因此,需要研究适应海洋环境的桥型方案和主要结构形式。


  常用的大跨度桥型方案主要有斜拉桥、悬索桥、斜拉-悬吊协作体系桥,此外,建设海洋深水长桥,多塔长联缆索承重桥梁应是一种具有显著技术经济优势的桥型,它可以提供连续多个较大的跨度,方便通航,减小对海洋环境的影响。目前,世界上仅我国在长江上建成了三座大跨度三塔悬索桥,泰州大桥和马鞍山大桥的主跨均为2×1080m,鹦鹉洲大桥的两个主跨为2×850m。国内外还建成了多座多塔斜拉桥,最大跨度已超过600m。多塔缆索承重桥梁应用于海洋还需进一步研究提高每一孔的跨度、扩展连续孔数,解决桥梁刚度和主缆抗滑移等技术难题,以及相应的高性能材料、防灾减灾、结构体系、施工控制和健康监测、全寿命管理维护等技术。


  深水基础结构形式包括大直径桩与管柱、大型沉井、大型设置基础及大型水下施工装备等,快速施工的结构形式主要包括主梁梁大节段预制拼装结构、钢主塔预制吊装结构以及下部结构预制安装结构等。应重点突破新结构体系、高性能材料、深水地基处理、大型自动化施工及智能化检测装备等关键技术。


  三、促进海洋桥梁工程技术发展的政策建议


  (一)加强海洋桥梁工程的科研投入


  建立国家级海洋桥梁工程技术研究中心或技术创新基地,引领相关科研单位开展研究工作,对全行业的国家级、省部级重点实验室进行资源整合,形成若干特色研究领域,避免低水平重复研究,努力提高科技创新的水平、效率和效益。建议开展如下研究工作:①针对海洋桥梁全寿命规划、抗灾害设计、工业化建造和智能化管养开展系统研究;②设立国家海洋桥梁科技重大专项;③开展琼州海峡、中国台湾海峡等海洋桥梁工程技术研究,为海洋强国和交通强国战略、“一带一路”倡议提供技术储备;④改革我国海洋信息数据开放和观测机制,针对特定海域建立气象、海况和工程的联合观测体系,搭建共享数据平台,为科学研究提供技术支撑。


  (二)完善海洋桥梁工程科研体制


  政府和行业主管部门在项目审批等过程中,引导相关企业加大科技投入,采用新技术、新材料、新工艺,增强企业科技创新的主体地位;建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系。


  (三)创新海洋桥梁工程技术人才培养与科技奖励机制


  选择有一定基础的高校,开设相关特色专业,培养复合型人才,定期开展学术交流活动,促进海洋桥梁工程技术的可持续发展。采用单项重奖、科技股份、技术转让提成等多种方式,鼓励科技人员的技术创新与成果产业化,要用市场经济的机制建立奖励基金,对行业、企业技术进步做出突出贡献的人员进行奖励,并成为创新机制的重要组成部分。

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