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        掌握纜索設(shè)計(jì)施工的核心

        2021-08-06 08:24:18中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司衛(wèi)毓珊
        中國(guó)公路 2021年11期
        關(guān)鍵詞:纜索設(shè)計(jì)院中鐵

        文/圖 中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 衛(wèi)毓珊

        近年來(lái),我國(guó)大跨度橋梁發(fā)展取得了舉世矚目的成就,尤其是纜索承重橋梁,往往作為國(guó)家公路和鐵路交通跨越江河湖海、深切峽谷的控制性工程,跨度不斷取得突破。然而,隨著跨度的增大和技術(shù)的創(chuàng)新,纜索承重橋梁的設(shè)計(jì)和建造也出現(xiàn)了各種新的難題,成為制約大跨度橋梁進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸,同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展,結(jié)構(gòu)分析手段也要求更加精細(xì)化。此外,我國(guó)在柔性纜索體系橋梁的設(shè)計(jì)及施工控制方面長(zhǎng)期高度依賴(lài)引進(jìn)的軟件,容易“卡脖子”,且引進(jìn)軟件的功能擴(kuò)展已嚴(yán)重滯后,無(wú)法滿(mǎn)足新的需求,限制了技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步。因此,為解決大跨度纜索承重橋梁在發(fā)展中遇到的新難題和制約發(fā)展的瓶頸問(wèn)題,并將核心技術(shù)掌握在自己手中,中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“中鐵大橋院”)聯(lián)合多所高校于2011年1月啟動(dòng)了《大跨度纜索承重橋梁精細(xì)化分析關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)開(kāi)發(fā)》的科研攻關(guān)。

        中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

        經(jīng)專(zhuān)家鑒定,項(xiàng)目成果“整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平”。項(xiàng)目先后獲得2018年度中國(guó)鐵路工程總公司科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)、2019年度中國(guó)施工企業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)及國(guó)家鐵路局2017-2018年度鐵路優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)軟件一等獎(jiǎng)。

        項(xiàng)目獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利15項(xiàng)、軟件著作權(quán)4項(xiàng)。目前,研究成果已成功應(yīng)用于武漢楊泗港長(zhǎng)江大橋、連鎮(zhèn)鐵路五峰山長(zhǎng)江大橋、張家界大峽谷玻璃橋、武漢青山長(zhǎng)江大橋等50多座大型橋梁的設(shè)計(jì)和施工控制中,近3年新增合同額9.3億元,利潤(rùn)5.922億元,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。項(xiàng)目研究成果成功填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的多項(xiàng)空白,標(biāo)志著我國(guó)已掌握了大跨度纜索承重橋梁設(shè)計(jì)和建造的核心技術(shù),充分體現(xiàn)了科技創(chuàng)新能力和科技進(jìn)步,并將推動(dòng)纜索承重橋梁向更大跨度發(fā)展,使我國(guó)的橋梁事業(yè)更加壯大,引領(lǐng)世界橋梁的發(fā)展。

        項(xiàng)目研究總體技術(shù)路線(xiàn)圖

        后處理1

        后處理2

        各種橋型模型

        振型圖

        經(jīng)典算例結(jié)果

        創(chuàng)新成果

        非線(xiàn)性分析理論。項(xiàng)目研發(fā)了具有超高精度、強(qiáng)收斂性的幾何非線(xiàn)性迭代算法,算法的精度和收斂性超過(guò)了國(guó)內(nèi)外同類(lèi)軟件,經(jīng)陳政清院士、謝先啟院士等專(zhuān)家的鑒定,達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;提出了空間梁?jiǎn)卧炷潦湛s徐變與幾何非線(xiàn)性的耦合計(jì)算方法;發(fā)展了無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法與幾何非線(xiàn)性的耦合計(jì)算理論。

        精細(xì)化設(shè)計(jì)分析。項(xiàng)目研發(fā)了完全空間懸鏈線(xiàn)索單元、空間鞍座單元、空間錨跨單元等3種精細(xì)化分析單元,目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)其他軟件具備這3種單元;提出了一種斜拉索之間相互獨(dú)立的非線(xiàn)性索力優(yōu)化算法,實(shí)現(xiàn)了索力的精準(zhǔn)快速優(yōu)化;構(gòu)建了基于水平面內(nèi)合力控制的空間纜索線(xiàn)形分析的解析迭代方法,解決了強(qiáng)非線(xiàn)性條件下纜索系統(tǒng)線(xiàn)形分析的收斂性問(wèn)題。

        精細(xì)化建造分析。項(xiàng)目研發(fā)了超大垂度效應(yīng)斜拉索索力張拉的分階段控制技術(shù),建立了懸索橋纜索體系施工控制的精細(xì)化分析系統(tǒng)。

        改革發(fā)展

        堅(jiān)持戰(zhàn)略引領(lǐng),大力推進(jìn)各業(yè)務(wù)板塊共同發(fā)展。中鐵大橋院貫徹“以橋?yàn)橹?多元競(jìng)進(jìn)”的發(fā)展戰(zhàn)略,各業(yè)務(wù)板塊競(jìng)相發(fā)力,實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展。橋梁工程領(lǐng)域牢牢保持行業(yè)龍頭地位,市政工程、軌道交通、規(guī)劃、建筑、鐵道工程和海外業(yè)務(wù)齊頭并進(jìn)。

        加快轉(zhuǎn)型升級(jí),全面提升市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)內(nèi)生動(dòng)力。積極適應(yīng)市場(chǎng)變化,調(diào)整經(jīng)營(yíng)布局,堅(jiān)持聚焦主業(yè)、清理低效無(wú)效資產(chǎn)、壓縮管理層級(jí)、加大戰(zhàn)略型產(chǎn)業(yè)培育,穩(wěn)步推進(jìn)海外項(xiàng)目和其他新興業(yè)務(wù),逐步優(yōu)化經(jīng)營(yíng)要素,完善經(jīng)營(yíng)格局,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈和價(jià)值鏈的延伸拓展,加快企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。

        堅(jiān)持雙輪驅(qū)動(dòng),不斷提高可持續(xù)發(fā)展能力。強(qiáng)化科研管理,擴(kuò)大成果產(chǎn)出,在公鐵兩用特大橋、大跨度高速鐵路橋梁、多塔多跨斜拉橋和懸索橋、跨海大橋等大型橋梁建造技術(shù)上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平;深水橋隧勘探技術(shù)和海上長(zhǎng)橋測(cè)控技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;三主桁鋼桁梁、板桁組合結(jié)構(gòu)、鋼混結(jié)合梁等新結(jié)構(gòu),大直徑鉆孔樁、大型沉井等橋梁深水基礎(chǔ),高強(qiáng)度橋梁結(jié)構(gòu)鋼研發(fā)應(yīng)用,鐵水聯(lián)運(yùn)技術(shù)等處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

        堅(jiān)持改革創(chuàng)新,充分釋放基礎(chǔ)管理效能。嚴(yán)格規(guī)范公司治理,健全股東會(huì)、董事會(huì)、監(jiān)事會(huì)議事規(guī)則并做好規(guī)范運(yùn)行。黨政主要負(fù)責(zé)人認(rèn)真履行推進(jìn)法治建設(shè)第一責(zé)任人職責(zé),頒布合規(guī)管理制度,健全常態(tài)化長(zhǎng)效化合規(guī)管理機(jī)制,保障企業(yè)平穩(wěn)發(fā)展。積極夯實(shí)財(cái)務(wù)管理,深化全面預(yù)算管理,切實(shí)增強(qiáng)預(yù)算管理剛性約束和在降本增效方面的引領(lǐng)作用。

        科技創(chuàng)新

        2018年至2020年,中鐵大橋院持續(xù)加大科技研究與技術(shù)創(chuàng)新投入,加大各類(lèi)科研項(xiàng)目申報(bào)實(shí)施力度,并與國(guó)內(nèi)外高等院校、研究院所積極合作,科研立項(xiàng)工作穩(wěn)步推進(jìn),共獲得外部縱向科研課題42項(xiàng),其中國(guó)家級(jí)課題3項(xiàng),省部級(jí)(含國(guó)鐵集團(tuán))課題9項(xiàng),中國(guó)中鐵重大專(zhuān)項(xiàng)3項(xiàng)、重大課題5項(xiàng)、重點(diǎn)課題6項(xiàng)、引導(dǎo)課題16項(xiàng)??萍汲晒ㄟ^(guò)湖北省或中國(guó)中鐵科技成果評(píng)審(鑒定)15項(xiàng),其中達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先5項(xiàng),國(guó)際先進(jìn)8項(xiàng),國(guó)內(nèi)領(lǐng)先2項(xiàng)。

        3年來(lái),中鐵大橋院獲得各級(jí)各類(lèi)科技獎(jiǎng)勵(lì)180余項(xiàng),其中國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)2項(xiàng),國(guó)家級(jí)勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)22項(xiàng)、優(yōu)秀咨詢(xún)成果獎(jiǎng)3項(xiàng),省部級(jí)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)8項(xiàng)、勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)4項(xiàng)、優(yōu)秀咨詢(xún)成果獎(jiǎng)1項(xiàng),中國(guó)中鐵科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)10項(xiàng)、勘察設(shè)計(jì)獎(jiǎng)52項(xiàng)、優(yōu)秀咨詢(xún)成果獎(jiǎng)37項(xiàng),社會(huì)力量科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)25項(xiàng),國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)13項(xiàng)(其中金獎(jiǎng)3項(xiàng)),國(guó)際橋梁大會(huì)“亞瑟海頓”獎(jiǎng)1項(xiàng),F(xiàn)IDIC優(yōu)秀工程獎(jiǎng)2項(xiàng),詹天佑大獎(jiǎng)3項(xiàng);共取得專(zhuān)利授權(quán)98項(xiàng),其中發(fā)明專(zhuān)利52項(xiàng),實(shí)用新型專(zhuān)利46項(xiàng)。

        根據(jù)科技創(chuàng)新發(fā)展需要,中鐵大橋院相繼設(shè)立組建了橋梁結(jié)構(gòu)健康與安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、湖北省橋梁綠色建造工程技術(shù)研究中心等研發(fā)平臺(tái)6個(gè)。

        優(yōu)異的成績(jī)離不開(kāi)精良的隊(duì)伍。中鐵大橋院現(xiàn)有中國(guó)工程院院士1人、全國(guó)勘察設(shè)計(jì)大師4人、國(guó)家級(jí)突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家1人、百千萬(wàn)人才國(guó)家級(jí)人選3人、全國(guó)杰出專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才2人、享受?chē)?guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家8人、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)獲得者1人、詹天佑科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者6人、茅以升鐵道工程師獎(jiǎng)獲得者8人、省科學(xué)技術(shù)突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)獲得者1人、省部級(jí)突出貢獻(xiàn)專(zhuān)家6人、享受省政府專(zhuān)項(xiàng)津貼專(zhuān)家1人、省勘察設(shè)計(jì)大師2人、省部級(jí)青年科技拔尖人才3人、中國(guó)中鐵首席專(zhuān)家1人、中國(guó)中鐵特級(jí)專(zhuān)家3人、中國(guó)中鐵專(zhuān)家6人。

        未來(lái)發(fā)展

        堅(jiān)持“以橋?yàn)橹鳌⒍嘣?jìng)進(jìn)”發(fā)展戰(zhàn)略,以引領(lǐng)中國(guó)橋梁技術(shù)發(fā)展、勇踞世界橋梁技術(shù)前沿為己任,中鐵大橋院始終堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展道路,全力建設(shè)具有可持續(xù)創(chuàng)新能力的國(guó)際一流設(shè)計(jì)咨詢(xún)企業(yè)。

        中鐵大橋院治理向規(guī)范高效化轉(zhuǎn)變。進(jìn)一步建立健全法人治理結(jié)構(gòu),嚴(yán)格落實(shí)黨委研究討論重大事項(xiàng)的前置程序,切實(shí)維護(hù)董事會(huì)依法行使重大決策權(quán)力,充分保障經(jīng)理層經(jīng)營(yíng)自主權(quán),確保決策科學(xué)、規(guī)范、高效。

        科技創(chuàng)新向持續(xù)主動(dòng)化轉(zhuǎn)變。完善以橋?yàn)橹?、多元?jìng)進(jìn)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),突出橋梁關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā),強(qiáng)化自主科技創(chuàng)新能力。培養(yǎng)一支結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新能力強(qiáng)的科技人才隊(duì)伍,整合企業(yè)與社會(huì)科研力量,在關(guān)鍵核心技術(shù)上持續(xù)保持領(lǐng)先地位,以科技創(chuàng)新帶動(dòng)公司高質(zhì)量發(fā)展。

        人才激勵(lì)向市場(chǎng)化轉(zhuǎn)變。以深化激勵(lì)約束機(jī)制建設(shè)為重點(diǎn),建立健全以崗位管理為核心、以提高效益為目標(biāo)、以科學(xué)的績(jī)效考核為支撐、與市場(chǎng)化相適應(yīng)的差異化中長(zhǎng)期激勵(lì)約束機(jī)制,實(shí)施更加靈活高效的工資總額管理方式,充分激發(fā)公司發(fā)展內(nèi)生活力。

        基礎(chǔ)管理向精細(xì)化流程化轉(zhuǎn)變。加強(qiáng)公司基礎(chǔ)管理,瞄準(zhǔn)同行先進(jìn)企業(yè),主動(dòng)對(duì)標(biāo),查找問(wèn)題,提高信息化管理水平,優(yōu)化管理流程,有效防控風(fēng)險(xiǎn),確保高質(zhì)量發(fā)展。

        企業(yè)發(fā)展歷程

        1950年8月

        經(jīng)政務(wù)院通過(guò),鐵道部設(shè)計(jì)局成立武漢大橋設(shè)計(jì)組。

        1953年3月

        隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展,為適應(yīng)當(dāng)時(shí)大規(guī)模鐵路新線(xiàn)建設(shè)的需要,在武漢大橋設(shè)計(jì)組和武漢大橋測(cè)量鉆探隊(duì)的基礎(chǔ)上成立了大橋設(shè)計(jì)事務(wù)所。

        1954年4月

        部分參加武漢長(zhǎng)江大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)的技術(shù)人員和工人到武漢,組建成武漢大橋工程局設(shè)計(jì)事務(wù)所。

        武漢長(zhǎng)江大橋

        1956年6月

        鐵道部設(shè)計(jì)總局直屬特種工程勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)并入大橋設(shè)計(jì)事務(wù)所。

        1957年12月

        鐵道部設(shè)計(jì)總局將下屬的5個(gè)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)事務(wù)所,合并組成鐵路專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)院,大橋設(shè)計(jì)事務(wù)所改為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)院大橋設(shè)計(jì)處。

        1958年9月

        鐵道部決定,將專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)院大橋設(shè)計(jì)處歸并到大橋工程局,與大橋局設(shè)計(jì)處及測(cè)量鉆探隊(duì)合并,成立大橋局勘測(cè)設(shè)計(jì)處。

        1986年3月

        為適應(yīng)改革開(kāi)放形勢(shì)的需要和經(jīng)營(yíng)開(kāi)發(fā)的需要,經(jīng)鐵道部和大橋局批準(zhǔn),大橋工程局勘測(cè)設(shè)計(jì)處更名為鐵道部大橋工程局勘測(cè)設(shè)計(jì)院。

        2001年10月

        隨著企業(yè)改革的深化、經(jīng)營(yíng)機(jī)制的改變,更名為中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院,為中國(guó)鐵路工程總公司下屬二級(jí)單位。

        2003年12月

        完成公司制改制,成立有限公司,正式啟用“中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司”新名稱(chēng)。

        2010年12月

        中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司升格為正局級(jí)單位,由中國(guó)中鐵股份有限公司直接管理。

        2011年8月

        設(shè)立集團(tuán),中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司更名為“中鐵大橋勘測(cè)設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司”。

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