桥梁评估与加固2020年度研究进展

由于大规模建设时期经济高速发展带来的桥梁建设需求与落后的技术储备之间的矛盾,今后10~30年,中国将面临日益增长的桥梁检修压力。基于桥梁评估与加固领域的最新研究进展,介绍了包括桥梁主要病害监测技术的化学方法和物理方法,以及传感器技术和信号处理技术在内的桥梁健康监测技术及装备;对比了基于时变可靠度理论和基于历史数据的桥梁健康评估方法,并论述了结构参数反演相较于人工智能的重要意义;介绍了针对抗弯、抗剪、抗震的局部加固方法,附加结构体系的整体加固方法,及电化学除氯技术等养护方法;介绍了网络级和项目级的维修加固决策方法。考虑到学科交叉特性,对一些先进的传感器、信号处理技术及评估理论也进行了着重介绍,旨在厘清其间内在逻辑,这或许能够起到一定的灵感和思路启发的作用。     

服役桥梁可靠度研究现状浅析

近20年来新建了一大批RC及PC桥梁,投资巨大,其安全性、耐久性、使用寿命等问题均引起各方的高度关注。本文就桥梁的可靠度研究现状进行了简要的综述,以期起到一定的借鉴作用。     

桥梁抗震2019年度研究进展

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。     

桥梁下部结构的维修与加固方法探讨

通过对一座轻型桥台下部结构的桥粱损坏原因和维修加固方案的介绍,探讨了轻型桥台的构造特点和设计、施工应注意问题。     

箱梁与缆索承重桥梁理论2019年度研究进展

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。     

桥梁美学2019年度研究进展

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。     

既有桥梁外贴CFRP加固后剩余使用寿命预测

根据时变可靠性理论提出基于承载力可靠性的既有桥梁外贴碳纤维布加固后结构构件的剩余使用寿命预测方法,讨论了钢筋锈蚀、混凝土强度、纤维布加固耐久性以及荷载效应等因素变化对加固后既有桥梁结构构件承载力的影响.在国内外纤维片材加固混凝土结构的耐久性试验基础上,提出在加固后可以不考虑纤维布材料的老化及其纤维布材料与混凝土粘结界面的退化,使加固后钢筋混凝土构件承载力极限状态可靠度分析得到简化.结合一座实际桥梁工程进行了加固后可靠度计算,并对其剩余使用寿命进行预测.     

桥梁基础工程2019年度研究进展

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。     

纤维增强复合材料桥梁结构2019年度研究进展

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。     

混凝土桥梁常见病害与维修加固

在调查混凝土桥梁病害和分析桥梁病害成因的基础上,提出混凝土桥梁病害分为功能性损伤和结构性损伤两类.在论述功能性损伤和结构性损伤维修加固技术方法的基础上,指出加强桥梁日常检查与维护对保障桥梁运营安全、延长桥梁使用寿命意义重大.     

木质桥梁2020年度研究进展

木质桥梁是指以木材为主要建造材料的桥梁,具有绿色环保、轻巧美观、施工便捷、性能可靠等优点。近年来,由于我国森林资源逐渐恢复,现代木结构的加工、防腐和连接技术也不断提高,木桥成为中小跨径桥梁建造的理想桥型。为了能够更好地适应当前桥梁建设形势,推动木桥应用与发展,就木桥的应用现状、木质桥面板技术、木桥的检测与加固技术与木混凝土组合桥梁等方面进行总结,希望对广大木桥工作者有所帮助。     

钢结构桥梁疲劳2019年度研究进展

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。     

桥梁施工监测控制理论及工程应用2019年度研究进展

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。     

桥梁养护2020年度研究进展

桥梁养护的目的是保持桥梁正常交通功能,满足载重、速度等要求,防止突发重大灾害。桥梁养护具有长期性、局部性、应急性特点。目前有专门的桥梁养护机构,已经形成桥梁日常检查、定期检测、专项检测、特殊检测、维修加固等制度和规范,养护内容和重点已经明确规定和执行,养护技术能够满足大部分需求。目前面临的突出问题是如何实现快速养护和应急整治。高速铁路和城市轨道交通不间断运营、高密度行车、行车期间禁止施工,只能利用每天凌晨约0~4点天窗时间养护维修,每天4点后必须开通线路。高速公路也要求不断道的养护维修。突发灾害发生后,需要应急整治和维持通车。铁路系统的养护体制,更容易收集数据和实现数据标准化。桥梁养护正在往快速养护和智慧养护方向发展。笔者从病害及整治、养护策略、养护新技术3个方面主要介绍2020年桥梁养护研究进展。     

预制装配式混凝土桥梁结构2019年度研究进展

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。     

桥梁信息化及智能桥梁2019年度研究进展

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。