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隨著我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的改善，對(duì)建筑物功能的要求 正逐步提高。平面尺寸超長(zhǎng)、超寬的建筑物迅速涌現(xiàn)，且多用于大型公共建筑、 工業(yè)廠房、商業(yè)中心、機(jī)場(chǎng)停機(jī)及跑道等工程。鑒于建筑與結(jié)構(gòu)的整體性、使 用功能和建設(shè)工期的要求，此類(lèi)建筑的地面（或樓面）大多要求不設(shè)伸縮縫和 后澆帶，或伸縮縫間距超過(guò)現(xiàn)行規(guī)范要求。超大面積混凝土地面無(wú)縫施工技術(shù), 是將超大面積混凝土地面按一定尺寸分為若干小塊體，相鄰塊體間隔施工， 過(guò)短期應(yīng)力釋放，先澆筑混凝土經(jīng)過(guò)收縮變形后，再將地面連接澆筑成一個(gè)整體, 依靠混凝土抗拉強(qiáng)度抵抗后期澆筑混凝土收縮、溫度應(yīng)力的施工技術(shù)。

成果的背景及主要用途： 高效大跨度結(jié)構(gòu)體系不僅關(guān)系到資源節(jié)約、施工便捷和效果美觀,更是一個(gè) 國(guó)家建筑技術(shù)水平的重要標(biāo)志。傳統(tǒng)的梁板式結(jié)構(gòu)用鋼量大效能低、單層網(wǎng)殼穩(wěn) 定性差支座水平推力大、單一網(wǎng)格結(jié)構(gòu)難以實(shí)現(xiàn)輕盈美觀,研發(fā)新型大跨體系成 為建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的迫切需要。課題組在較早開(kāi)展張拉整體體系研究的基礎(chǔ)上, 從 1998 年開(kāi)始對(duì)張弦結(jié)構(gòu)大跨度建筑結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行系統(tǒng)研究,形成了張弦結(jié)構(gòu)分 析設(shè)計(jì)理論和施工成套技術(shù),解決了張弦結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)理論匱乏、分析方法欠缺和在 工程應(yīng)用中受到結(jié)構(gòu)選型、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、施工方法和監(jiān)測(cè)技術(shù)等多方面問(wèn)題制約的 技術(shù)難題,為張弦結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用和健康發(fā)展提供了重要的科學(xué)依據(jù)和關(guān)鍵技術(shù) 支撐。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 1、系統(tǒng)研究基于張拉整體思想的張弦結(jié)構(gòu)體系，提出了發(fā)明專(zhuān)利-弦支筒殼 和弦支混凝土樓蓋等新型張弦結(jié)構(gòu)形式，建立了平面、空間等張弦結(jié)構(gòu)分類(lèi)體系， 研發(fā)自制設(shè)備空氣加熱索膨脹系數(shù)測(cè)定儀和水域加熱索膨脹系數(shù)測(cè)定儀，測(cè)定了 張弦結(jié)構(gòu)核心構(gòu)件-拉索的膨脹系數(shù)，為張弦結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)理論的建立奠定了基 礎(chǔ)。 2、確定了平面和平面組合型張弦結(jié)構(gòu)的最優(yōu)構(gòu)成規(guī)律，揭示了平面和平面 組合型張弦結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力特性和抗風(fēng)性能，研發(fā)出專(zhuān)利技術(shù)—自平衡加載反力架并 試驗(yàn)驗(yàn)證了所提出的插板式拉索節(jié)點(diǎn)的安全性和便捷性，解決了平面及平面組合 型張弦結(jié)構(gòu)分析計(jì)算和拉索連接節(jié)點(diǎn)方面的技術(shù)難題。 3、提出兩種弦支穹頂分類(lèi)方法和預(yù)應(yīng)力二階段分析方法，創(chuàng)建連續(xù)折線(xiàn)索 單元分析技術(shù)，建立了弦支穹頂從找形、預(yù)應(yīng)力設(shè)定到結(jié)構(gòu)性能分析的設(shè)計(jì)方法， 基于模型和實(shí)物試驗(yàn)及理論分析揭示了弦支穹頂結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力性能和穩(wěn)定特性，研 發(fā)了空間張弦結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)專(zhuān)利技術(shù)—預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)滾動(dòng)式張拉索節(jié)點(diǎn)，形成弦支 穹頂分析設(shè)計(jì)理論體系，解決了弦支穹頂應(yīng)用中分析設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的技術(shù)難題。 4、研發(fā)出張弦結(jié)構(gòu)施工工藝仿真系統(tǒng)，提出了預(yù)應(yīng)力施加方法和摩擦損失 補(bǔ)償方法，開(kāi)發(fā)了張弦結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了張弦結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中的全過(guò)程 控制、監(jiān)測(cè)、安全和預(yù)應(yīng)力損失等方面的技術(shù)難題。提出了“地面整體拼裝、一 次張拉外斜索成形”的施工方法，突破了大跨度索穹頂結(jié)構(gòu)張拉成形的技術(shù)瓶頸。 技術(shù)水平及專(zhuān)利與獲獎(jiǎng)情況：天津大學(xué)科技成果選編 172 該項(xiàng)科研成果發(fā)表學(xué)術(shù)論文 72 篇（其中 SCI 檢索 9 篇、EI 檢索 27 篇）， 獲發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng)，實(shí)用新型專(zhuān)利 8 項(xiàng)，獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng) 1 項(xiàng)，天津和 北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)4項(xiàng)，達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平。 應(yīng)用前景分析及效益預(yù)測(cè)： 本項(xiàng)目關(guān)鍵創(chuàng)新成果代表了現(xiàn)代大跨度結(jié)構(gòu)技術(shù)的水平,引領(lǐng)了世界空間結(jié) 構(gòu)技術(shù)的發(fā)展,提升了中國(guó)大跨度技術(shù)在世界工程領(lǐng)域的地位，增強(qiáng)了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng) 力，可應(yīng)用于體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、交通樞紐站房等國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施工程中。 項(xiàng)目發(fā)表論文 72 篇(9 篇 SCI、27 篇 EI),獲發(fā)明專(zhuān)利 7 項(xiàng),成果編入 10 本 著作和 6 本規(guī)程,推動(dòng)了土木工程學(xué)科發(fā)展, 培養(yǎng)了一批高素質(zhì)的結(jié)構(gòu)工程科技 人才，對(duì)現(xiàn)代大跨結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)步以及推動(dòng)中國(guó)空間結(jié)構(gòu)從大國(guó)向強(qiáng)國(guó)邁進(jìn)都具 有重要的意義。 應(yīng)用領(lǐng)域： 該項(xiàng)目科研成果已應(yīng)用于包括奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館在內(nèi)的近百項(xiàng)大跨度結(jié)構(gòu)工程中， 可廣泛應(yīng)用于大型體育場(chǎng)館、會(huì)展文化中心、重大交通樞紐、大型廠房等基礎(chǔ)設(shè) 施工程中，可推廣應(yīng)用程度高，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，工程節(jié)支總額超過(guò)二億 元，對(duì)我國(guó)大跨結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展具有顯著推動(dòng)作用。 

本發(fā)明公開(kāi)了一種可快速調(diào)平的預(yù)制拼裝橋墩結(jié)構(gòu)及其施工方法，所述橋墩結(jié)構(gòu)包括帶有“［”型凹槽的預(yù)制混凝土墩柱、套在預(yù)制混凝土墩柱節(jié)段下部的雙壁鋼底座、套在預(yù)制混凝土墩柱節(jié)段上部的雙壁鋼套筒、用于連接預(yù)制混凝土墩柱上、下相鄰節(jié)段的連接鋼筋及鋼筋連接器、安裝在“［”型凹槽內(nèi)部的千斤頂、焊接在“［”型凹槽外部的鋼護(hù)罩。利用節(jié)段間預(yù)留的“［”型凹槽放置快速調(diào)平用的千斤頂，調(diào)平準(zhǔn)確后用鋼筋連接器鎖定連接鋼筋，撤出千斤頂，在“［”型凹槽內(nèi)灌注超延遲性無(wú)收縮砂漿保護(hù)連接的連接鋼筋。使用本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)預(yù)制混凝土墩柱節(jié)段的可靠、精準(zhǔn)拼接，同時(shí)還可以快速調(diào)平、定位，達(dá)到加快施工速度，節(jié)省施工工期的目的。

高強(qiáng)度纖維材料楔形錨固裝置及其施工方法，錨固裝置包括高強(qiáng)纖維布、兩錨頭，兩耳板、連接桿；高強(qiáng)纖維布的端部結(jié)構(gòu)為：包括固定芯；高強(qiáng)纖維布的端部與固定芯纏繞連接，形成纏繞頭；包括夾緊在纏繞頭兩側(cè)的夾緊鋼板；包括包覆在兩側(cè)夾緊鋼板外的環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體；環(huán)氧樹(shù)脂外包裹體與錨頭形成楔形插裝配合。施工方法為：裁剪高強(qiáng)纖維布，制造錨頭及耳板；制造固定芯；將高強(qiáng)纖維布的端部纏繞在固定芯上；固定夾緊鋼板；置于錨頭內(nèi)，澆注環(huán)氧樹(shù)脂；圍套在待加固結(jié)構(gòu)上，連接桿連接兩耳板，實(shí)現(xiàn)纖維布的張拉。上述錨固裝置及施工方法，提高了纖維布端部的錨固能力、避免在加荷與持荷過(guò)程中纖維布的端部出現(xiàn)滑移、增大纖維布的張拉力，從而保證對(duì)加固結(jié)構(gòu)的加固效果。

土木建筑科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域,提出了張弦（弦支）結(jié)構(gòu)體系；建立了弦支穹頂結(jié)構(gòu)成套分析設(shè)計(jì)理論；研發(fā)出滾動(dòng)式和插板式拉索節(jié)點(diǎn)專(zhuān)利構(gòu)造技術(shù)；形成了張弦結(jié)構(gòu)體系智能化和可視化施工分析軟件、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、整體提升等成套施工技術(shù)。為張弦結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用和健康發(fā)展提供了重要的科學(xué)依據(jù)和關(guān)鍵的技術(shù)支撐，在國(guó)內(nèi)外81項(xiàng)重大工程中得到應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。

成果簡(jiǎn)介： 針對(duì)土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)穿越長(zhǎng)距離、高強(qiáng)度復(fù)合地層施工過(guò)程中的刀具磨損定量預(yù)測(cè)、掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化控制、注漿材料科學(xué)配比等難題進(jìn)行了系統(tǒng)研究，取得了一系列創(chuàng)新性成果。提出了土壓平衡盾構(gòu)全斷面“等效巖體基本質(zhì)量指標(biāo)”（BQ

近年來(lái)，單層、雙層鋼殼混凝土沉管隧道技術(shù)在“珠港澳跨海通道”、“深中通道”等重大工程中的成功應(yīng)用進(jìn)一步提升了我國(guó)沉管隧道建設(shè)水平。由于鋼殼混凝土沉管隧道能夠克服鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂問(wèn)題，在滿(mǎn)足高水壓、大斷面、極限凈跨大、耐久性強(qiáng)要求下，較好地解決了不均勻沉降問(wèn)題。但鋼殼混凝土沉管隧道有其自身的局限性，其中最為突出的是混凝土難以充填密實(shí)鋼殼，出現(xiàn)脫空或空洞缺陷問(wèn)題，為水壓下鋼板里襯變形失穩(wěn)破壞的埋下重大安全隱患。因此，亟需一種無(wú)損、快速、定量化的脫空缺陷檢測(cè)技術(shù)。       中子源發(fā)射出的快中子射線(xiàn)與被測(cè)介質(zhì)的原子核發(fā)生碰撞后，會(huì)被慢化減速形成熱中子在中子源附近形成散射。快中子與物質(zhì)作用時(shí)，其對(duì)原子序數(shù)大的物質(zhì)有十分強(qiáng)的穿透能力，但卻容易被原子序數(shù)小的元素減速和慢化而形成熱中子，而由于氫元素原子序數(shù)最小，因此快中子在與氫原子多次碰撞后極易變成熱中子。熱中子同樣對(duì)除水以外的其他物質(zhì)的反應(yīng)截面較小，散射的熱中子極易穿過(guò)被檢測(cè)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)而被探測(cè)到。因此，中子檢測(cè)技術(shù)在沉管隧道中鋼殼底部的混凝土脫空探查和表征方面有重要的應(yīng)用價(jià)值。

可以量產(chǎn)/n成果簡(jiǎn)介:有關(guān)資料顯示，21世紀(jì)我國(guó)城市地下空間開(kāi)發(fā)利用的廣闊市場(chǎng)，我國(guó)將有20多座城市建設(shè)地鐵，一般采用盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)施工，正在建設(shè)中的深圳地鐵和南京地鐵采用盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)間隧道；廣州地鐵2號(hào)線(xiàn)、上海地鐵3號(hào)線(xiàn)、北京地鐵5號(hào)線(xiàn)均采用的是盾構(gòu)法施工。直徑4-6m的地鐵盾構(gòu)的需求量約達(dá)40多臺(tái)，鐵路隧道有部分采用TBM掘進(jìn)機(jī)，在這10年內(nèi)直徑8.6m的TBM掘進(jìn)機(jī)需求量約為6臺(tái)。水電隧道將有相當(dāng)一部分采用TBM掘進(jìn)機(jī)，直徑4m的TBM掘進(jìn)機(jī)的需求量約20臺(tái)。其他城市管道的建設(shè)，直徑1.5—5m的盾

近年來(lái)，資源供應(yīng)日益緊張的制約;原材料價(jià)格的上漲和產(chǎn)品價(jià)格的竟?fàn)?環(huán)境保護(hù)的日趨嚴(yán)格；這三種因素又喚起了人們對(duì)直接還原鐵的熱情。 純凈鋼的生產(chǎn)要求優(yōu)質(zhì)原料，廢鋼的不斷循環(huán)造成了廢鋼中有害元素的積累，必須用直接還原鐵去稀釋廢鋼中的有害元素，保證電爐能冶煉出合格鋼;長(zhǎng)期以來(lái)冶金工作者期望改革鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的長(zhǎng)流程，降低成本和改善環(huán)保。 隨著廢鋼循環(huán)量的增加，電爐鋼的比例會(huì)不增加，鋼中的有害元素含量必然會(huì)積累，必須發(fā)展還原鐵生產(chǎn)工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)保證鋼材的質(zhì)量，這是世界鋼鐵工業(yè)發(fā)展的客觀規(guī)律;我國(guó)目前直接還原鐵的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了鋼鐵工業(yè)發(fā)展的要求，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，要生產(chǎn)出的優(yōu)質(zhì)還原鐵，才能和進(jìn)口還原鐵競(jìng)爭(zhēng)，開(kāi)創(chuàng)自己的市場(chǎng)。 日本神戶(hù)鋼鐵公司開(kāi)發(fā)的一種煉鐵新技術(shù)ITmk3，是一種避開(kāi)在有襯煉鐵電爐中冶煉脈石含量高的預(yù)還原爐料的方法是在熔化前進(jìn)行脈石分離，利用氧化鐵生產(chǎn)與高護(hù)生鐵質(zhì)量相似的鐵粒.神戶(hù)鋼鐵公司將ITmK3視作第三代煉鐵技術(shù). 在ITmk3工藝中，用粉礦和煤粉制成的復(fù)合生球裝入轉(zhuǎn)底護(hù)中加熱到1350-1500℃的溫度范圍，由于溫度高，復(fù)合球團(tuán)迅速還原成鐵，并部分熔化，使得鐵從球團(tuán)內(nèi)生成的液態(tài)爐法中分離出來(lái)。鐵粒含鐵96%~98%,碳2.5%~4.3%、硅0.2%、錳0.1%,硫和磷都在0.05%~0.06%范圍。鐵粒可直接裝入電爐或轉(zhuǎn)爐中使用. 我國(guó)先后開(kāi)發(fā)過(guò)多種DRI生產(chǎn)工藝目前實(shí)施過(guò)的工業(yè)生產(chǎn)方法有：我國(guó)先后開(kāi)發(fā)了多種DR1生產(chǎn)工藝，目前己實(shí)施或?qū)嵤┻^(guò)工業(yè)化生產(chǎn)的方法有:倒焰窯罐式法、隧道窯罐式法、冷固結(jié)球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯法、回轉(zhuǎn)窯一步法(鏈蓖機(jī)一回轉(zhuǎn)窯法)、斜坡?tīng)t法(XSH一A法)，以及使用塊礦的回轉(zhuǎn)窯法等。此外，還有許多工藝正在建廠或開(kāi)發(fā)研究。如:自固結(jié)球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯法(CR1M M法)，回轉(zhuǎn)窯兩步法，轉(zhuǎn)底爐法，改進(jìn)轉(zhuǎn)底爐法，連續(xù)爐法，自熱式煤礦球團(tuán)法，煤基流化床法，煤制氣豎爐法，水煤漿制氣豎爐法，含碳球團(tuán)(壓塊法)等。 我國(guó)多數(shù)直接還原生產(chǎn)廠采用隧道窯反應(yīng)罐法，生產(chǎn)工藝落后，能耗高，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。且大多是生產(chǎn)海綿鐵。 本研究是在現(xiàn)有主要裝備——隧道窯基礎(chǔ)上，借鑒日本神戶(hù)第三代煉鐵技術(shù)思想，從直接還原反應(yīng)的根本理論出發(fā)，利用本公司現(xiàn)有隧道窯技術(shù)，已從試驗(yàn)室系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)隧道窯生產(chǎn)珠鐵的工藝。為優(yōu)化和工業(yè)化生成提供確實(shí)可行的理論依據(jù)。對(duì)含碳球團(tuán)還原、熔分行為進(jìn)行研究。對(duì)影響球團(tuán)還原與熔分速率的因素如溫度、配碳量等進(jìn)行研究，確定珠鐵形成的最佳條件；反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件良好，氧化鐵的還原速度很快速，可以獲得高的金屬化率。對(duì)含碳球團(tuán)還原熔分過(guò)程中硫行為進(jìn)行研究。研究整個(gè)過(guò)程中硫含量的變化規(guī)律；對(duì)特殊礦石—釩欽鈦磁鐵礦和鈦精礦的含碳球團(tuán)的還原熔分的基本規(guī)律進(jìn)行研究。提出利用隧道要進(jìn)行含鈦礦提鐵富鈦的設(shè)想；研究實(shí)現(xiàn)設(shè)想的新型添加劑和基本功藝參數(shù)，獲得鐵鈦分離的最佳條件；為擴(kuò)大隧道窯珠鐵工藝對(duì)礦石的適用范圍提供了依據(jù)。