• 2020年第5期文章目次
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    • 桥梁模型试验与新型测试技术2019年度研究进展

      2020, 42(5):1-13. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.122

      摘要 (200) HTML (26) PDF 8.16 M (349) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁结构模型试验作为了解结构真实受力行为及传力机理最有效的手段之一,在学术界和工程界应用广泛。总结了2019年桥梁模型试验的研究进展,从静力模型试验、疲劳模型试验、振动台模型试验和混合试验4个方面评述了典型案例以及依托模型试验开展的关键科学问题研究;并总结了模型试验相关的新型测试技术。总结发现,桥梁模型试验是探究桥梁结构新设计、新工艺、新材料安全性、耐久性及适用性的重要手段,也是准确估计桥梁结构剩余寿命或承载能力的有效方式;针对模型试验发展的测试技术主要集中在结构应变、变形、加速度、温度测试,以及结构缺陷识别等方面。对桥梁模型试验与新型测试技术的发展进行了展望。

    • 桥梁信息化及智能桥梁2019年度研究进展

      2020, 42(5):14-27. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.103

      摘要 (128) HTML (17) PDF 7.23 M (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:伴随全球科技创新呈现出的信息化、智能化发展趋势,传统桥梁工程的革新也迎来新的机遇,打造日趋智能化、高精度化的桥梁结构势必成为未来的发展方向,深刻变革桥梁设计、建造和养维护的全生命周期。为掌握该领域研究动态和发展趋势,从桥梁信息化、智能检测、高性能智能材料以及智能防灾减灾等方面,综述了2019年该领域研究现状,并对后续发展方向及研究重点进行展望。分析表明:BIM技术可以显著提高桥梁的生产效率、性能水平和建养管一体化水平,数字孪生概念随着5G技术的发展也逐渐引入桥梁管养领域;无人机、机器人等智能检测技术与计算机视觉、大数据、深度学习等智能算法使得桥梁检测手段不断丰富,检测精度和效率不断提高;高性能智能材料的研发应用为桥梁智能化发展提供了强大助力,人工智能技术的发展也为结构防灾和行车防灾带来新的思路。未来应围绕“桥梁信息化及智能桥梁”这个主题开展核心理论创新、技术装备攻关和工程示范应用,以更好地支撑国家重大发展战略、保障桥梁安全长寿。

    • 泥石流冲击桥梁2019年度研究进展

      2020, 42(5):28-36. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.107

      摘要 (103) HTML (18) PDF 3.60 M (249) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着中国经济建设的发展,山区公路、铁路桥梁越来越多,其中有很大一部分位于不良地质区。泥石流灾害及其诱发的次生灾害是山区桥梁主要灾害之一,即将开建的川藏铁路桥梁工程也面临泥石流的威胁。当前,对泥石流冲击桥梁结构方面的研究相对较少,为促进对该方向更加深入的研究,综述了近两年关于泥石流冲击桥梁研究的新进展,从研究方法、泥石流冲击力以及桥梁防灾3个方面进行回顾总结。研究发现,在泥石流冲击桥梁研究方面,应跨学科联合研究,对多个泥石流损坏桥梁的案例进行研究,结合试验和数值模拟制定简化的泥石流冲击桥梁结构的荷载分布形式,并进一步研究大块石对桥梁结构的作用,加强对泥石流中块石冲击作用的研究。

    • 混凝土桥及其高性能材料2019年度研究进展

      2020, 42(5):37-55. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.111

      摘要 (140) HTML (19) PDF 4.12 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解过去一年混凝土桥及其高性能材料研究方向的发展动态,并在总结其研究内容、方法和成果的基础上更好地开展后续研究,从混凝土桥、高性能混凝土材料及高性能加劲筋材三方面着手,查阅了近期文献,并进行了分类、总结和评述。研究发现:目前,混凝土桥方向更加注重其耐久性、全寿命周期设计、寿命预测及极端环境下的性能劣化等问题;高性能混凝土材料方面更加注重绿色环保、增强增韧和自密实等性能研究;与其配套的高性能筋材则主要围绕强度更高、更耐久的FRP筋展开。对现有研究的不足和有待深化的问题提出初步建议,期待与相关学者共同努力,为该方向的进一步发展做出贡献。

    • 桥梁风工程2019年度研究进展

      2020, 42(5):56-66. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.117

      摘要 (118) HTML (14) PDF 4.48 M (408) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁风工程是以大跨度桥梁抗风稳定性、风致振动及其控制为主要研究目的,为桥梁抗风设计提供理论基础、方法及手段的技术学科。近年来,大跨度和超大跨度桥梁的迅猛发展促进了桥梁风工程分析理论、试验方法和风振控制技术不断进步,取得了一系列新成果。围绕大跨度桥梁抗风设计中的主要问题,介绍和评述了2019年以来桥梁风工程在桥位风特性现场实测、大跨桥梁非线性颤振特性及计算理论、桥梁抖振计算理论、桥梁涡激振动计算理论及控制技术等方面的主要研究进展。

    • 箱梁与缆索承重桥梁理论2019年度研究进展

      2020, 42(5):67-75. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.108

      摘要 (82) HTML (7) PDF 5.49 M (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:以经典力学理论及有限单元法为主要研究手段,建立各类桥梁结构在各种工况下的解析(近似)解或数值解,探求各类桥梁结构的力学性能,是桥梁结构分析理论的研究范畴。近年来,随着如波形钢腹板箱梁桥、多塔斜拉桥、多塔悬索桥等新的结构形式的出现,桥梁结构分析理论中箱梁的空间分析理论及缆索承重桥梁分析理论两个传统课题取得了长足的进步。为了能够更好地适应当前桥梁建设形势,服务工程实践,回顾了相关研究,对文献内容进行分类分块报道,主要阐述了波形钢腹板箱梁理论、传统箱梁空间分析理论的拓展、多塔悬索桥中塔效应、缆索承重桥梁的极限承载力及钢-UHPC桥面系的相关研究成果,并引申探讨箱梁及缆索承重桥梁理论精细化分析方法存在的不足之处,总结相关的实际工程应用情况,对后续研究提出建议。

    • 桥梁评估与加固理论2019年度研究进展

      2020, 42(5):76-88. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.112

      摘要 (76) HTML (7) PDF 1.26 M (178) 评论 (0) 收藏

      摘要:综合运用现代测试手段、试验技术、评估理论、结构理论、数值仿真、数学统计预测等理论方法和技术手段,对既有桥梁在剩余服役期内的安全性和适应性给出评判,提出维护策略及加固方法,是桥梁工程的重要研究领域。基于该领域最新研究进展,对基于时变理论的既有桥梁可靠性评估方法、结合工程应用的可靠度计算方法、维修加固的策略、钢筋混凝土墩柱的抗震性能及其抗震加固、桥梁加固的新材料、新方法和新装备等研究进行了介绍和总结,并从对既有结构性能衰变的认识、发展新的理论与方法、根据实际需求拓展新的研究领域等方面对研究提出了展望。

    • 耐候钢和高性能钢腐蚀后疲劳性能2019年度研究进展

      2020, 42(5):89-97. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.113

      摘要 (80) HTML (10) PDF 8.86 M (205) 评论 (0) 收藏

      摘要:免涂装耐候钢桥梁在使用过程中长期受到腐蚀作用,影响其性能的主要有均匀腐蚀和坑蚀。坑蚀能够直接导致钢材疲劳强度降低,并且疲劳细节等级越高,坑蚀对疲劳强度的削减越严重。在钢桥设计中,疲劳设计常为控制指标,需要对耐候钢和高性能钢腐蚀后的疲劳性能进行研究。针对中国耐候钢和高性能钢开展共计20个试件的腐蚀后疲劳试验,根据ISO规范对两种钢材进行中性盐雾干/湿循环腐蚀试验,盐雾采用5%的NaCl作为腐蚀溶液,其pH值为6.5,温度控制为35℃,腐蚀120个周期;针对腐蚀后的试件进行疲劳试验,并与未腐蚀试件的疲劳试验结果对比。试验结果表明,腐蚀后耐候钢和高性能钢的疲劳强度均大幅降低;不考虑保证率时,腐蚀后HPS 485W和Q345CNH钢2×106次荷载循环的疲劳强度与未腐蚀试件相比分别降低了27.8%和26.6%;考虑95%保证率,采用m=3时,分别降低了34.7%和50.1%,并且低于FAT 125要求。腐蚀作用下,两种钢材表面形成稳定锈蚀层和蚀坑,其锈蚀层具有一定强度,疲劳裂纹均萌生于表面蚀坑部位。

    • 桥梁施工监测控制理论及工程应用2019年度研究进展

      2020, 42(5):98-105. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.119

      摘要 (91) HTML (11) PDF 1.14 M (164) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁施工过程监测控制理论与技术研究应用,是桥梁工程质量的基本保证,已成为桥梁工程领域研究的重要内容。以近两年公开发表的有关文献成果为基础,结合团队开展的研究和工程应用实践,对该领域的发展动态进行回顾。从大跨度缆索承重桥梁(包括大跨度斜拉桥、悬索桥)控制理论的发展过程,以及特殊结构专项控制技术方面(包括大型桥梁结构转体过程控制、大型梁段纵向同步顶推过程控制、既有结构加固改造过程特殊力学问题分析与控制等)进行了总体研究进展综述与评析,并对该领域进一步的研究热点进行了展望。

    • 跨海桥梁上部结构极端波浪(流)作用2019年度研究进展

      2020, 42(5):106-114. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.110

      摘要 (54) HTML (8) PDF 3.73 M (158) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着交通事业的蓬勃发展以及近海岸工程的不断开发,未来将有越来越多的跨海桥梁不断兴建和向复杂海域发展。但跨海桥梁所处海洋环境极为复杂,会遭受风暴潮及海啸等复杂极端灾害的巨大威胁。近年来,学者们对大型跨海桥梁上部结构的极端波浪(流)作用问题开展了相关研究。通过对近年来跨海桥梁上部结构承受极端波浪(流)作用下的理论、数值及试验研究与进展进行了综述,指出波流共同作用的模拟更符合真实的海洋环境,且跨海桥梁上部结构与极端波浪(流)相互作用是一个流固耦合过程,今后需要在数值计算以及水槽试验中考虑跨海桥梁上部结构的动力响应,深入研究跨海桥梁在极端波浪(流)作用下的失效模式和破坏机理。

    • 桥梁健康监测2019年度研究进展

      2020, 42(5):115-125. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.109

      摘要 (127) HTML (59) PDF 2.38 M (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁健康监测系统利用通信传感设备远程记录运营中的结构持续响应,通过对信号数据的处理分析实现桥梁结构的实时预警与安全评估,从而达到保护结构正常运营、延长结构使用寿命、指导桥梁结构管养与维护决策的目的。桥梁健康监测技术作为桥梁工程领域新兴的分支,已逐渐成为一个热门研究方向。为了促进该领域研究进一步发展,指导健康监测系统在桥梁工程中更高效地应用,对桥梁健康监测系统的实施决策、传感器信号预处理、信号数据降噪处理、模态参数识别、有限元模型修正、损伤识别、状态预测与评估等关键技术方法的研究现状进行了详细介绍,并对2019年度内相关研究进展及应用进行了总结与评述,最终发现模式识别技术与机器学习方法正越来越广泛地应用到桥梁健康监测的研究中。

    • 车-桥耦合振动2019年度研究进展

      2020, 42(5):126-138. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.121

      摘要 (107) HTML (8) PDF 4.15 M (208) 评论 (0) 收藏

      摘要:车辆运行于桥梁上,车辆与桥梁之间相互作用、相互影响,称为车-桥耦合振动。车-桥耦合振动理论为桥梁设计、线路运营、维护及管理提供了理论基础、分析方法和评估手段,具有重要的工程应用价值。自20世纪起,众多学者已经开展了大量卓有成效的研究工作。近年来,中国交通运输行业飞速发展,稠密的交通网、紧张的运能、复杂的线路条件等因素对传统的车-桥耦合振动理论提出了新的挑战,也催生了相关先进理论技术的发展。为了促进该领域后续更加全面深入的基础研究,对轨道不平顺作用下的车-桥耦合振动、轨道不平顺作用下的车-桥耦合随机振动、风-车-桥耦合振动、地震-车-桥耦合振动、磁浮交通车辆-轨道梁耦合振动等5个方面在2019年的研究进展进行了总结,并对研究热点和展望进行了梳理。

    • 桥梁抗震2019年度研究进展

      2020, 42(5):139-146. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.123

      摘要 (105) HTML (15) PDF 2.98 M (225) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁抗震一直是桥梁工程领域内的重要研究方向。归纳总结了2019年桥梁抗震领域的研究成果和发展趋势,主要结论如下:传统钢筋混凝土桥墩地震响应机理研究日益精细化,局部损伤的演化和控制得到更多重视;预制拼装墩在“等同现浇”连接方式之外,探索了兼顾“传力”与“耗能”的多种新型构造;自复位桥墩在强震下可能产生界面消压,导致结构刚度快速下降,是制约其推广的关键问题;大吨位、大变形、高耐候是高性能减隔震装置的发展趋势,引入半主动控制技术具有良好的发展潜力;桥梁抗震研究中更多地考虑了土-结、墩-水相互作用,模型的计算精度和效率都有所提高,多物理场耦合的桥梁抗震研究将成为一个极具潜力的研究方向。

    • 钢结构桥梁疲劳2019年度研究进展

      2020, 42(5):147-158. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.102

      摘要 (85) HTML (85) PDF 7.21 M (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢结构桥梁具有轻质、高强、跨越能力大、易工厂化制造和便于装配化施工等突出优点,是未来一段时期中国桥梁工程的重要发展方向。但由于服役环境、荷载条件和交通需求、结构体系和构造细节设计等诸多因素的影响,其疲劳问题突出,已成为制约钢结构桥梁可持续发展的世界性难题。作为桥梁工程的热点研究课题,学者们在钢结构桥梁疲劳领域进行了卓有成效的研究,现聚焦钢结构桥梁疲劳损伤演化与服役性能劣化机理、钢结构桥梁疲劳抗力评估与预测、钢结构桥梁疲劳裂纹监测与检测方法、疲劳开裂加固与维护技术等方面,对2019年度的研究进展和下阶段的研究重点进行扼要的梳理和总结。分析了钢结构桥梁疲劳关键问题研究方面的挑战,具体讨论了在钢结构桥梁疲劳失效机制、疲劳抗力评估新理论新方法、疲劳损伤智能监测与检测和疲劳开裂加固关键技术等方面开展深入研究的迫切需求和主要问题。

    • 桥梁基础工程2019年度研究进展

      2020, 42(5):159-167. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.114

      摘要 (84) HTML (10) PDF 2.26 M (195) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁基础是将上部结构荷载传给地基持力层的结构,是关系到整座桥梁结构安全的最基本结构。基础工程领域的每一步进展对大跨度桥梁的发展都起着奠基性的作用。近年来,随着中国各种跨海、跨江、跨复杂地质区域大跨度桥梁的建设,在桥梁基础工程领域出现了许多新的研究成果。通过对近年文献的调研,针对桥梁基础冲刷、波浪作用、地震作用、基础损伤评估、地质不良区域基础设计与施工以及既有基础的再利用等几个研究方向,综述了近年来的研究进展,分析和评述了已有的研究成果以及目前存在的问题,并指出基础工程领域研究中需要重视的研究方向和亟待开展的研究课题,对基础工程未来的研究趋势进行了展望。

    • 钢混组合结构桥梁2019年度研究进展

      2020, 42(5):168-182. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.106

      摘要 (109) HTML (7) PDF 11.26 M (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:钢-混凝土组合结构是土木工程中一种主要组合结构,能充分发挥混凝土和钢材的性能,可作为一种可持续发展的桥梁结构。近年来,随着绿色建造以及可持续建造理念的普及,钢-混组合结构桥梁在公路、铁路桥梁中所占比例逐步提高,学者们从多个方面开展了对钢-混组合结构桥梁的科学研究和工程应用。为了促进对该结构更加全面、深入的研究,指导钢-混凝组合结构在桥梁建设中更切合实际的应用与推广,对2019年度钢-混组合结构整体力学行为、钢-混组合结构剪力键、钢-UHPC组合结构、钢管混凝土结构及波形钢腹板-混凝土组合结构5个方面的最新研究进行梳理与总结,并对未来钢-混组合结构研究热点和方向进行展望。

    • 预制装配式混凝土桥梁结构2019年度研究进展

      2020, 42(5):183-191. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.104

      摘要 (79) HTML (8) PDF 4.47 M (186) 评论 (0) 收藏

      摘要:预制装配式结构具有施工速度快、占用场地少、构件质量高、建造过程绿色环保等显著优势,是实现建筑工业化的可靠途径,近年来获得了学界、工业界的高度重视。在桥梁工程领域,预制装配式混凝土桥梁结构得到了快速发展,针对预制装配式混凝土桥梁结构的研究快速增加,诸多新型预制装配式混凝土桥梁结构已应用于实际工程。总结2019年预制装配式混凝土桥梁结构的研究进展,从下部结构与上部结构两个方面论述了该领域内的新技术、新构造以及典型工程应用。经过总结发现:预制装配式桥墩的连接构造及其抗震性能是本领域的研究重点,也是阻碍装配式桥梁结构向高烈度地震区发展的关键问题;预制装配式上部结构中,基本预制构件之间的连接构造形式受到大量学者的关注,连接构造的抗裂能力,疲劳性能等有待进一步提升,旨在实现“等同现浇”的力学性能。

    • 纤维增强复合材料桥梁结构2019年度研究进展

      2020, 42(5):192-200. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.118

      摘要 (59) HTML (8) PDF 6.77 M (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:纤维增强复合材料(FRP)因其卓越性能适应现代桥梁结构大跨、轻质、耐久的发展需求,近年来被广泛应用于桥梁工程。为促进复合材料桥梁领域的结构形式和设计的发展,从FRP材料性能、构件和桥梁结构3个层次对近年来FRP在桥梁工程中的研究和应用进行回顾,阐述FRP材料-结构一体化设计理念,并对FRP材料在桥梁加固、组合构件、全桥结构等方面的相关研究进行总结与评述。结果表明:现阶段桥梁用FRP仍局限于旧桥加固,新建大跨桥梁结构应用潜力巨大,需提高材料的力学性能、降低成本、制定产品质量检测标准,建立材料-结构一体化的设计、施工、监测规范体系和工程应用模式。

    • 桥梁文化遗产的规划和保护2019年度研究进展

      2020, 42(5):201-212. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.115

      摘要 (84) HTML (9) PDF 5.88 M (155) 评论 (0) 收藏

      摘要:世界范围内文化遗产的规划和保护都越来越受到人们的关注,而桥梁文化遗产的系统研究和保护尚在起步。从桥梁文化遗产保护及规划的思想启蒙到桥梁文化遗产的概念,再到世界各国遗产桥梁及文化遗产保护、规划的历程和经验等进行了阐述和总结,同时,论证了其必要性与紧迫性。在总结现有研究基础上,结合中国实际情况,对桥梁文化遗产保护及规划提出了展望,旨在帮助桥梁工作者们快速、全方位地了解桥梁文化遗产的规划和保护这一新兴学科,希望能够将桥梁文化遗产规划和保护这一思想融入到今后的桥梁工作中。

    • 桥梁美学2019年度研究进展

      2020, 42(5):213-222. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.105

      摘要 (74) HTML (12) PDF 10.54 M (383) 评论 (0) 收藏

      摘要:经过半个多世纪的发展,桥梁美学已经走出了一条理论与实践、建筑与结构相结合的道路。通过梳理近年来桥梁美学的发展状况,从桥梁美学理论与设计方法、桥梁美学与历史文化研究、桥梁附属建筑设计与景观生态美学、桥梁建筑批评与评价、桥梁美学设计实践、桥梁美学教育等方面阐述了桥梁美学的发展成就;对将来的研究热点和发展方向进行了简要预测,并提出了作者的建议和观点,希望对桥梁美学理论和设计实践有所裨益。

    • 轨道交通桥梁减振降噪2019年度研究进展

      2020, 42(5):223-234. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.120

      摘要 (352) HTML (9) PDF 8.47 M (405) 评论 (0) 收藏

      摘要:列车通过高架桥梁时,振动能量通过轨道结构传递到桥面及其他桥梁构件,激发桥梁振动并向空中辐射噪声,这被称为“桥梁结构噪声”。近年来,随着高速铁路和城市轨道交通的迅猛发展,轨道交通桥梁结构噪声预测方法、产生机理及控制措施研究已成为一个热门研究方向。另外,随着桥上声屏障的广泛应用,其降噪性能、振动及二次结构噪声特性研究也成为一个热门研究方向。梳理了近一年来轨道交通桥梁及桥上声屏障的振动噪声相关研究,总结了当前的研究热点,展望了未来的发展趋势。

    • 桥梁撞击问题2019年度研究进展

      2020, 42(5):235-246. DOI: 10.11835/j.issn.2096-6717.2020.116

      摘要 (94) HTML (7) PDF 2.45 M (196) 评论 (0) 收藏

      摘要:桥梁撞击是影响桥梁建设和运营的一个关键问题,学者们对此进行了大量工作,并取得了积极的进展。为进一步促进桥梁撞击与防护方面的研究,回顾了2019年桥梁撞击事件及科学研究现状,主要从船撞、落石撞击、车撞等3方面对目前研究热点进行简要归纳总结,并从已有研究的拓展、新材料、新型结构、新的理论方法等方面展望桥梁撞击灾变和防控的研究趋势。近场动力学研究方法的引入将有助于加深对碰撞本质的认识,也将为桥梁撞击问题分析突破传统思维瓶颈提供新的路径。

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