成果簡介：

本項目的復雜懸索橋指主纜可以是地錨的，也可以是自錨的；主纜可以是平面的，也可以是空間的；加勁梁可以是混凝土的，也可以是鋼的或者是鋼混結合的；斜拉索可以是存在的，也可以是不存在的等各種類型的帶主纜系統(tǒng)的橋梁。

本項目以復雜懸索橋的設計結構分析與施工全過程分析為背景，全面考慮其特點，結合多座各具特色典型橋梁的工程實踐,研究同步計入鞍座頂推、主纜與鞍座切點的變化、混凝土收縮徐變、結構的非線性溫度變化、臨時支架退出工作、吊桿或者斜拉索多次張拉、幾何非線性等耦合作用的高效精細分析理論與算法，研究鞍座設計位置確定的理論與方法,研究復雜懸索橋合理成橋狀態(tài)確定及其科學實現(xiàn)的理論與方法,研究梁體頂推施工控制的計算理論與方法,并開發(fā)相應的計算軟件。鑒定委員會認為本項目研究取得了以下創(chuàng)新及成果。

1、構建了復雜懸索橋設計與施工控制精細計算理論，研發(fā)了相應軟件。

發(fā)現(xiàn)了索段狀態(tài)方程無解情形，提出了帶懲罰因子的搜索算法，創(chuàng)立了空間纜索鞍座設計位置確定的分離計算法，推導了多種情形索單元桿端力公式，構建了“時變止效應”CR列式梁單元、滾軸式支承單元等單元模型，研發(fā)了復雜懸索橋非線性分析軟件，實現(xiàn)了解析法與有限元法有機結合，顯著提高了各種情形的主纜找形精度和設計計算效率，豐富和發(fā)展了懸索橋找形理論和非線性有限元分析理論。

2、發(fā)明了復雜懸索橋主纜架設與體系轉換系列關鍵技術

發(fā)明了垂度適應性更廣的主纜架設簡便精細調索技術、自錨式懸索橋的散索套無支撐體系轉換技術和中跨斜拉-邊跨懸吊三塔組合索橋的“先合梁后架纜”體系轉換技術，提出了雙塔大橫向傾角主纜自錨式懸索橋的少臨時索體系轉換技術，實現(xiàn)了基準索股和貓道承重索等的精調簡便高效，減少了施工臨時設施或者臨時固結措施的投入，減少了施工步驟，降低了施工安全風險。

3、建立了自錨式懸索橋鋼主梁架設的新理論與新技術

構建了自錨式懸索橋主梁架設的無應力構形拼接自適應控制的相位變換理論與技術，創(chuàng)立了變曲率豎曲線梁體頂推滑道標高確定的單步模數(shù)搜索合成方法，實現(xiàn)了高精度無應力梁體構形。

三、研究成果在世界上最大橫向傾角自錨式懸索橋——杭州江東大橋、世界上首座邊跨懸吊-中跨斜拉三塔組合索橋——漢中龍崗大橋、當時世界最大跨度獨塔雙跨自錨式懸索橋——廣州獵德大橋等多座懸索橋的建設中得到了成功應用，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益，具有廣闊的推廣應用前景。

鑒定委員會一致認為：項目研究成果總體上達到了國際領先水平。

由于自錨式懸索橋具有良好的地質、地形適應性和景觀效果，以及沿河城市“一橋一景”的需要，使得自錨式懸索橋的修建方興未艾，且必將大量涌現(xiàn)。迄今為止，國內外已建及在建的自錨式懸索橋接近50座，且不少城市正在規(guī)劃自錨式懸索橋。

本項目的研究成果中懸索橋設計及施工控制計算理論無論對地錨式懸索橋，還是自錨式懸索橋均完全適用，合理成橋狀態(tài)確定方法及合理施工狀態(tài)確定方法涵蓋各種類型的復雜自錨式懸索橋，其頂推計算理論和線形控制技術針對目前廣泛采用的鋼箱梁頂推，因而本項目研究成果推廣應用范圍和前景廣闊，且約束條件少。

本課題以上各項研究成果在未來十年預計將產(chǎn)生51778.75萬元的經(jīng)濟效益。

知識產(chǎn)權及獲獎情況：2014年授權專利。

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