去年年底,随着京雄高速北京段五环至六环段顺利贯通,这条连接北京与雄安新区的高速公路实现全线贯通。在京雄高速(北京段)与永定河交汇点,京雄大桥犹如展翅飞翔的白鹭,成为永定河上又一座地标建筑。作为设计方,北控集团旗下北京市政总院采用数字技术赋能大桥高质量设计、建造与运维,助力“白鹭”展翅。
去年12月28日,京雄大桥建成通车。大桥主桥520米,主拱跨度达300米,大桥主梁宽度48米,是目前国内高烈度地区跨度最大的钢箱拱肋拱桥,也是北京地区单跨跨度最大的桥梁,承载了京雄高速双向八车道的车流。
作为京雄高速标志性工程,京雄大桥不仅承载着重要交通运输枢纽的功能,在设计造型上也颇具创意,在设计中融入中国元素和美好寓意。据市政总院工作人员介绍,桥身呈现飞燕式提篮拱桥造型,采用截面扭转的异形曲面拱桥结构,形成轻盈的现代感造型。拱顶以“中国结”造型的风撑连接,寓意北京与雄安新区紧密联系,协同发展。大桥在主梁及拱肋上设置了景观照明设施,在夜晚,绚丽四射的灯光把这座北京市西南部新地标照耀得更加耀眼夺目、色彩迷人。
京雄大桥独特的建筑造型、复杂的环境条件以及紧张的实施周期要求,让设计团队面临诸多挑战。设计团队通过深度应用数字化技术,顺利破解工程难题,赋能京雄大桥高质量设计、建造与运维应用。
京雄大桥造型独特,技术难度高。市政总院京雄大桥项目团队探索应用数字模型孪生技术,提出结合设计组织、建造实施的一体化解决方案,引领大跨径复杂桥梁数字建造技术创新应用,以实践助力基础设施领域数字化转型发展。其中,应用数字化技术赋能结构曲面造型能力,有效解决空间扭曲面的结构美学优化设计难题,实现桥梁与自然、城市环境的协调融合,结合设计、加工制造、架设等一体化应用,既保证结构构件的可加工与可制造性,又保障桥梁工程品质与美学效果,打造“白鹭”展翅于永定河上的壮美景观。同时,项目团队建立了单一数据源模型协同工作平台,实现桥梁整体结构的组装集成以及协同设计分析工作,显著提升复杂桥梁结构的设计效率与质量。同时,团队应用设计与施工一体化数字手段,结合虚拟仿真分析,有效增强施工可行性与风险管控能力;实现项目各阶段进度管控与文档管理工作信息化,通过网页端模型轻量化浏览及三维校审,及时发现并提交存在问题实现闭环管理,进一步升级项目协同和数字化管理能力。
据介绍,团队利用参数化模型与有限元模型的协同,实现对复杂结构的精细化分析,相比传统模式,效率提升50%以上;通过对模型构造参数的调整迭代,优化桥梁结构构造,在确保结构安全的基础上,节省用钢量110吨。
设计、加工模型深度一体化应用,以及加工深化设计阶段模型与施工临建工程模型集成等技术手段的加入,不仅提高了工程建造质量,也为京雄大桥数字模型全生命周期应用奠定坚实基础。
京雄高速作为落实京津冀协同发展战略实施的标志性工程,也是雄安新区进出北京中心城区的门户。高速开通至今,极大地方便了京津冀地区市民的出行,从北京西南五环驾车至雄安新区,实现1小时内通达。
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