广西壮族自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心获批

近日,由广西北部湾投资集团直属企业广西路建集团牵头申报的科研平台——“广西壮族自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心”获自治区发展和改革委员会批准认定。该工程研究中心是首个由广西路建集团牵头完成的省部级公路组合桥梁智能建造工程科研平台,也是广西路建集团继广西交通运输行业组合桥梁智能建造研发中心获批认定后的。
“广西壮族自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心”依托培森柳江特大桥、飞龙大桥、平陆运河旧州特大桥等多座“世界级”组合桥梁,历经多年技术积累和沉淀,开展了组合桥梁智能化设计、智能化施工、智能化检测监控、信息化管理综合平台等方面研究。
组合桥梁智能化设计
组合桥梁智能化设计研究包括了明确设计原理、简化设计过程、优化设计结果等内容,分别进行自动化设计生成、数据驱动设计决策、智能辅助设计工具、结构优化、风险评估和安全分析等,从而实现结构智能化设计。结构智能设计的应用可以提高设计效率、优化结构性能、降低成本和风险,并且可以在设计过程中提供更多的灵活性和创新性。
节段模型力学性能试验。广西路建集团供图
在明确设计原理方面,自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心已开展部分工作。该工程研究中心分别进行了波形钢腹板抗剪力学性能试验和节段模型力学性能试验,研究结果表明:设置刚度足够的横向加劲肋可减小了腹板的有效高度,使得腹板屈曲模态由合成屈曲转为局部屈曲,荷载位移曲线下降段相对缓和,从而呈现一定的延性破坏特征,并且可有效提高波折钢腹板的后屈曲强度;水平横隔板的设置能有效减小钢腹板的剪应力。
组合桥梁智能化施工
针对施工控制难、精度低、协同管理差、信息共享滞后、自动化程度低等问题,该工程研究中心综合运用BIM、物联网等新兴技术,进行智能评估、智能控制,实现桥梁智能施工。
飞龙大桥建造过程中,团队自主研发了“基于北斗的波形钢腹板智能运输吊装系统”。该系统利用北斗系统导航,克服流速、风速、波浪影响,实现运输船自动寻位和精准定位,配合智能吊机,完成波形钢腹板的智能定位和精准吊装。目前,飞龙大桥实现7天/节段施工速度,钢腹板安装精度达到毫米级。
组合桥梁智能化监测、监控
自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心紧密结合互联网技术,建立检测、监控数据库,借助大数据分析、云计算功能,实现组合桥梁的智能化检测、监控功能。
平陆运河旧州特大桥数字孪生智能显控系统。广西路建集团供图
基于多源感知的钢管混凝土拱桥主拱智能化整体提升关键技术成功运用于平陆运河旧州特大桥项目。平陆运河旧州特大桥进行了多源感知测试、结构状态评估和预测模型建立、数据融合施工智能监控等工作,多角度实现低位立拼整体提升施工全过程的精准控制和深入智能化。其中,基于代谢变长的动态DGM(1,1)模型构建了主拱和塔架结构结构的状态预测模型,对比实测数据和预测数据,结果吻合良好。
组合桥梁信息化综合管理平台
桥梁施工信息化系统的应用贯穿设计、施工、检测、监控的全过程。培森柳江特大桥、飞龙大桥、平陆运河旧州特大桥等多座“世界级”组合桥梁项目分别开发了基于“BIM+GIS”电子沙盘信息化施工管理平台、字孪生智能线控系统等多种信息化智能平台,极大提升了大桥施工质量、安全和进度的信息化、智能化水平。
培森柳江特大桥“BIM+GIS”电子沙盘信息化施工管理平台。广西路建集团供图
下一步,围绕组合桥梁发展存在问题,自治区公路组合桥梁智能建造工程研究中心将从智能设计、智能施工、智能检测、智能监控等方面,研究超大跨经的组合桥梁智能建造技术,为在建的多座“世界级”组合桥梁建设提供有力支撑。该工程研究中心还计划在中长期持续研究200米级波形钢腹板连续刚构桥、300米级部分斜拉桥和整体提升钢管混凝土系杆拱桥的设计施工检测和监控关键技术,为组合桥梁的跨径突破奠定坚实的基础,力争在组合桥梁领域获得关键技术的突破,实现总体成果达到国际领先水平并在实际工程中运用推广。(石拓 方卿)
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