2019年辽宁省科学技术奖提名项目公示内容.doc

2019年辽宁省科学技术奖提名项目公示内容

（科技进步奖）

项目名称:自锚式悬索桥分析理论和关键技术

提名者:大连理工大学

一、提名意见

二、项目简介（限1页）

针对自锚式悬索桥设计、施工和施工控制中存在的缺乏系统的计算理论、缺少对自锚式悬索桥结构体系的力学性能和设计构造的系统研究、现有主缆找形理论与有限元理论存在不收敛、不精细、效率低等理论难题，常规加劲梁架设施工方法、体系转换（吊索张拉）等施工技术存在工时长、投入大，甚至有较大安全风险等技术难题，经过系统研究，形成了包括计算理论、新型架设技术与方法、体系转换优化方法等内容的具有国际领先水平的创新成果。

1.推导出自锚式悬索桥的静力基础微分方程和自由振动微分方程，建立了自锚式悬索桥力学性能的基础理论；通过对多种自锚式悬索桥的弹性理论、挠度理论及有限元方法的分析研究，形成了完善的自锚式悬索桥计算分析理论，填补了理论空白。

2．提出了自锚式悬索桥缆索解析元分析理论，建立了主缆线形的解析计算方法，解决了计算收敛性问题，提高了自锚式悬索桥求解的效率，为自锚式悬索桥的结构分析提供了简捷、高效的计算分析方法。

3．对自锚式悬索桥的结构设计参数开展了系统优化研究，为自锚式悬索桥的设计、结构安全提供了理论依据。在结构体系、主梁、主缆、锚固构造等设计关键技术方面给出了创新性的解决方案。

4．提出了自锚式悬索桥张拉过程中主缆位移的弱相干原理、吊杆力的相邻影响原理、主缆无应力长度和索鞍偏移量的高精度解析算法、张拉吊杆的交替前进张拉法及索力优化理论，为自锚式悬索桥施工控制提供了理论与方法。

5．利用变刚度调平理论设计的临时支撑体系，解决了软弱地质条件下大跨度自锚式悬索桥采用顶推施工的关键技术问题；提出并实施自锚式悬索桥“先缆后梁”的施工方法。

获授权专利4项、软件著作权2项，出版专著2部，发表学术论文70余篇、博士学位论文5篇、硕士论文34篇。成果在国内首座混凝土自锚式悬索桥—大连金湾桥、世界最大跨径混凝土自锚式悬索桥—庄河建设大街东桥、世界最大跨径自锚式悬索桥—郑州桃花峪黄河大桥等30余座自锚式悬索桥的建设中应用，解决了设计、施工和施工控制中关键技术问题，确保了这些具有世界影响且各具特色特大跨桥梁高质量建成，有力促进了由桥梁大国向强国转变。

三、客观评价

1、鉴定意见

2018年11月，由中国人民解放军理工大学王景全院士等组成的评价委员会对“自锚式悬索桥分析理论和关键技术”做出评价：“项目组针对自锚式悬索桥分析理论和关键技术问题，通过理论研究、数值模拟、现场试验，取得以下创新性成果...。项目研究成果已成功应用于大连市金湾桥....等30余座自锚式悬索桥建设中...。项目研究成果具有显著的经济效益和社会效益，推广应用前景广阔。...研究成果总体上达到国际领先水平。

2、查新报告

经教育部科技查新工作站查新与检索，在自锚式悬索桥研究方面，项目组构建了其计算理论体系，提出了解析元分理论，开展了极限跨度、极限承载力及吊索断裂动力反应研究，提出了基于群论的吊杆张拉优化与交替前进张拉施工控制方法，提出了新型摩擦副、采用变刚度调平理论进行设计的临时支撑体系以及柔性墩+临时索的多点连续同步顶推施工技术。

3、同行评议

桥梁专家王伯惠对张哲教授专著《混凝土自锚式悬索桥》做序，评价“张哲教授研究组的研究成果填补了国内外在这一方面的空白”。

西南交通大学李乔教授对张哲教授专著《自锚式斜拉-悬索协作体系桥》评阅意见，认为“自锚式斜拉-悬索协作体系桥是一种跨越能力非常大的桥型... 《自锚式斜拉-悬索协作体系桥》一书恰恰弥补了上述的缺憾”。

4、个人荣誉

张哲教授被评为2015—2016年度“十大桥梁人物”，是各年度“十大桥梁人物”中唯一一位高校教师。

5、论文他引情况

在国内有关自锚式悬索桥研究的学位论文中，张哲教授指导的博士生邱文亮学位论文《自锚式悬索桥非线性分析与试验研究》被引用次数153次，排名第一；博士生石磊学位论文《混凝土自锚式悬索桥设计理论研究》被引用次数为96次，排名第二。

6、用户意见

该项目研究成果应用于20余座自锚式悬索桥设计和施工中，为建设单位和施工单位节省了大量的建设费用，缩短了工期，取得了良好的经济效益和社会效益。

四、推广应用情况

应用情况

应就本项目技术应用的对象（如应用的单位、产品、工艺、工程、服务等）及规模情况进行概述。

主要应用单位情况表

备注：主要应用单位（包含是应用单位的完成单位）情况按上表格式说明，不超过15个。

五、主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）

承诺：上述知识产权和标准规范等用于提名国家技术发明奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（发明专利指发明人）的同意。

六、主要完成人情况表

七、主要完成单位及创新推广贡献

八、完成人合作关系说明

应以第一完成人角度，介绍项目完成人之间的合作经历或合作关系，不局限于第一完成人与其他完成人的合作，也可以包括其他完成人之间的合作。

大连理工大学与中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司、中铁大桥局集团有限公司、大连海洋大学联合申报2019年辽宁省科学技术进步奖，完成人合作关系说明如下：

1. 大连理工大学张哲课题组（张哲、檀永刚、邱文亮、王会利、石磊、黄才良）完成了庄河干沟大桥和营口彩虹桥的设计和科研任务。张哲课题组总体负责本项目，负责总体研究方案与思路的设计，负责对项目进行全程管理、监督和指导，合理部署工作方案和技术成果的推广应用。

2. 中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司（张广涛、张文军、王学民）与张哲课题组合作项目为“棋盘洲长江公路大桥施工方案结构分析研究”。

3.中铁大桥局集团有限公司褚文涛与张哲课题组共同完成了“自锚式悬索桥分析理论和关键技术”项目。

4.大连海洋大学余报楚与张哲课题组共同完成了“混凝土自锚式悬索桥收缩徐变效应计算分析”项目。

5.提交总报告成果及验收事宜，由大连理工大学总体负责，其他单位协助完成；所得数据各方共享；申报奖项时，各方协商联合申请。