- 张少锦;夏晓亮;刘豪;代云云;
针对桥梁承载缆索普遍存在的受力钢丝、锚固结构早期锈蚀和火灾威胁等风险问题,从缆索安全使用和耐久使用的第一性需求出发,研发了高韧抗火密封技术。该技术提出桥梁承载缆索外防护结构耐温界限阈值和密封界限阈值的耐温耐用双控指标;设计具有抗火隔热和防火密封功能的典型结构,开发超细玄武岩连续纤维基材,合成抗火隔热缠包带、抗火密封缠包带,与玄武岩纤维罗纹布增强的耐高温硅基密封胶通过现浇封装工艺,自固化合成整体式柔韧防护套结构;根据功用、耐用和经济性需求提出轻量化分级防护设计方法。通过不同抗火密封结构及材料对比试验,验证高韧抗火密封技术的先进性和可靠性。设计实施了花江峡谷大桥在内的多座大跨度桥梁缆索防护,实现了缆索700℃以上温度区域的抗火密封防护和700℃以下温度区域可靠的防火密封防护,大幅度提升了缆索外防护结构的功用性、耐用性和受力结构的安全性。
2026年01期 v.56;No.301 17-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1858K] - 王民;邓永洲;肖丽;彭祝涛;彭冲;
针对钢桥面浇注式沥青混合料铺装材料的热稳性,结合钢桥面铺装服役条件及浇注式沥青混合料的性能特点,从浇注式沥青混合料实际工程使用技术状况、高温稳定性评价方法及强度-温度敏感性等方面进行调研总结。与普通道路或混凝土桥面相比,钢桥面铺装服役条件对铺装材料的高温稳定性、密水性及协调变形能力等要求极高。目前浇注式沥青混合料用结合料有聚合物复合改性沥青、低标号沥青+湖沥青、基质沥青+湖沥青3种,采用聚合物复合改性沥青生产的浇注式沥青混合料的高温稳定性及疲劳抗裂性能更优。在调研的56座桥中,浇注式沥青混合料铺装结构整体使用状况良好,各项技术状况指数为“优”的桥梁占比均处于94%以上。沥青混合料高温稳定性评价方法的边界约束及测试条件不同,具有各自的评价体系。浇注式沥青混合料的强度受温度影响非常敏感,但常温时混合料具有极高的承载能力。钢桥面沥青铺装车辙变形源于不同温度条件下混合料的变形累积,认清浇注式沥青混合料材料特性及其在钢桥面铺装结构中的服役条件,对指导混合料热稳性设计与运用是非常有益的。
2026年01期 v.56;No.301 26-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K] - 韩若愚;苑仁安;梅大鹏;
为分析千米级跨度高速铁路桥成桥线形偏差,以满足轨道不平顺验收要求,从无应力状态法原理出发,以代表性的千米级跨度高速铁路斜拉桥和悬索桥为背景,采用通用快速傅里叶变换(FFT)算法分析重量误差、刚度误差以及钢桁梁制造误差对成桥线形偏差的波长成分的影响,进而分析其对桥上轨道线形偏差的影响。结果表明:重量误差、刚度误差引起的成桥线形偏差幅值大,但200 m以下波长成分幅值仅为2.2 mm和5.1 mm,对行车性能影响很小;通过构建不同周期的钢桁梁制造误差工况,最不利工况下钢桁梁制造误差引起的斜拉桥和悬索桥成桥线形偏差200 m以下波长成分幅值达37 mm和32 mm,是影响行车性能最主要的因素;各项成桥线形偏差可通过容许范围内的道砟厚度调整至仅包含200 m以上波长成分,可满足轨道长波高低不平顺验收要求。
2026年01期 v.56;No.301 36-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1951K] - 宋泰宇;孙旭霞;白志娟;邓青儿;郑信光;
针对已有带斜梁刚架模型无法适用于结构非线性分析,而实体模型难以与现行规范体系衔接的问题,在已有线弹性带斜梁刚架模型的基础上,通过引入混凝土、钢筋等材料非线性本构关系,建立新型非线性带斜梁刚架模型,用于配筋混凝土板壳结构全过程精细化数值分析。以素混凝土梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁为例,对所提模型进行验证。结果表明:所提模型可较准确地预测混凝土梁加载全过程的受力性能,计算的开裂点、裂后刚度、首次屈服点、极限承载力与实体模型计算结果基本吻合,所提模型可实现基于杆系单元模型开展结构全过程精细化数值分析,建模过程简单、迭代收敛性良好。
2026年01期 v.56;No.301 44-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1736K] - 周俊宏;陈绪黎;向活跃;
为研究新建桥附属设施对并行既有桥尾流振动的影响,以某大跨度钢箱梁并行斜拉桥(其中铁路桥为新建桥,公路桥为既有桥)为背景,制作缩尺比1∶50的钢箱梁节段模型开展风洞试验,测得既有桥为单独桥梁和分别位于并行桥迎风侧、背风侧的振动响应,分析新建桥风屏障透风率、检修车轨道位置对并行既有桥尾流振动的影响。结果表明:既有桥、新建桥均采用原始断面(在上桥面设置高度为3 m、透风率为50%的风屏障,下桥面设置通长检修轨道)时,既有桥为单独桥梁和位于并行桥迎风侧时未发生涡振,既有桥位于并行桥背风侧时在-3°、0°、+3°风攻角下均发生了明显的尾流振动;迎风侧新建桥风屏障透风率增加、检修车轨道位于上桥面或无检修车轨道时,对减小背风侧既有桥的竖向和扭转尾流响应有利;迎风侧新建桥采用不设置风屏障并将检修车轨道设置于上桥面的组合方案时,可使背风侧既有桥的竖向和扭转尾流振动响应均满足规范涡振限值要求。
2026年01期 v.56;No.301 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1968K] - 陈奉民;许天祥;王佳乐;秦凤江;张发平;
为研究新型组合桥面板-窄幅钢箱组合梁体系中钢-混凝土组合桥面板的横向受弯性能,以一座4跨连续组合梁桥为背景,设计并制作2个带窄幅钢箱的组合桥面板足尺模型,开展组合桥面板横向受负弯矩静力试验,分析组合桥面板的破坏模式、承载力、变形、裂缝分布、应变发展和相对滑移等,并基于试验结果对设计荷载作用下横向受负弯矩的组合桥面板工作状态进行分析。结果表明:组合桥面板在负弯矩作用下发生典型受弯破坏,两试件开裂临界荷载分别为26.7 kN和20.3 kN;试件破坏时,两试件跨中挠度均超过80 mm,两侧钢底板弯折截面处混凝土板严重开裂,上表面出现多条贯通裂缝,两试件最大裂缝宽度均超过1.8 mm,对应的最大裂缝深度分别为133.5 mm和120.6 mm;试件两侧钢底板弯折处钢底板应变最大,但未达到屈服应变,加劲钢板接近屈服强度,横向钢筋并未屈服;试验加载全过程中两试件的钢-混界面均未发生剥离。设计荷载(121.34 kN)时组合桥面板跨中挠度为5.40 mm,钢底板应变小于160με,钢筋应变小于400με,混凝土板最大裂缝宽度为0.07 mm,钢-混界面最大相对滑移未超过0.01 mm,满足规范要求。
2026年01期 v.56;No.301 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 2120K] - 吴亚坤;傅晨曦;苏强;苏庆田;程震宇;
为研究负弯矩区钢-钢纤维混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete, SFRC)组合桥面板的静力与疲劳性能,以某高速公路跨线连续钢箱梁桥钢-SFRC组合桥面板为背景,设计制作2个钢-SFRC组合桥面板试件和1个钢桥面板试件,通过静力试验研究2种桥面板的抗负弯性能和破坏形态,通过疲劳试验研究钢-SFRC组合桥面板的疲劳性能和疲劳失效模式。结果表明:钢-SFRC组合桥面板的屈服强度较钢桥面板提升45.4%,极限承载力提升9.4%;SFRC结构层的名义开裂强度为8.56 MPa,开裂后对结构整体刚度影响较小;SFRC结构层可显著提升钢桥面板易损细节的疲劳性能,钢桥面板在设计服役期常幅疲劳荷载和超服役期变幅疲劳荷载作用下均未产生疲劳裂纹,钢顶板厚度可优化至12 mm;钢-SFRC组合桥面板的疲劳性能由SFRC结构层决定,以0.2 mm作为SFRC结构层的临界裂缝宽度,建立的S_(0.2)~N_(0.2)曲线可用于钢-SFRC组合桥面板中SFRC结构层的疲劳性能评估,试验结束时,构件SFRC结构层未达到疲劳破坏标准,设计中厚度宜取80~120 mm。
2026年01期 v.56;No.301 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 2012K] - 张基进;田仲初;韩洪举;彭文平;张祖军;
针对钢筋混凝土拱桥在非平稳随机激励下的抗震动力可靠度问题,提出一种子集模拟法(SS)与主动学习Kriging代理模型结合改进狼群算法(IWPA)的高效计算方法(IWPA-AK-SS)。该方法首先通过线形过滤器-脉冲响应法与调制函数对地震作用进行离散,得到非平稳随机地震激励模型;然后采用IWPA算法进行Kriging代理模型参数寻优,并基于IWPA算法与学习函数的并行加点策略优化Kriging代理模型;最后采用SS方法和优化后的IWPA-AK代理模型计算桥梁的失效概率,并以木蓬特大桥(主跨165m的钢筋混凝土拱桥)为背景进行抗震动力可靠度分析。结果表明:与其它算法对比,IWPA-AK-SS方法计算结果精度较高,且所需试验点数与抽样点数均较小;IWPA-AK结构响应面模型的预测响应拟合直线与真实响应直线基本吻合,拟合精度满足要求;采用IWPA-AK-SS方法计算得到该桥在地震随机激励作用下的失效概率为1.414×10~(-4),对应的可靠度指标为3.76,可靠度满足规范要求,结构处于安全状态。
2026年01期 v.56;No.301 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1609K] - 陈雪峰;吴凡;陈斌;杜连玉;岳子翔;
为提高大跨钢桁拱桥主梁竖向温致挠度的识别精度,基于江苏省某大跨铁路钢桁拱桥结构健康监测系统获取的桥梁结构温度场数据与主梁主跨跨中挠度数据,提出一种结构温度场-温致挠度回归模型。该模型将原始温度场转化为“机制-数字联合温度特征”作为输入,基于力学机制提取主拱平均温度、竖向温差和主梁平均温度3种机制特征,通过主成分分析,将温度场的小尺度时域差异浓缩为3个表征小时序信息的数字特征;采用多元时序回归方法确定输入特征的最佳时序长度,结合深度学习长短时记忆网络与联合温度特征,完成钢桁拱桥温度场与主梁温致挠度的高精度回归建模。结果表明:利用多元时序回归建模时,输入模型的特征为时序数据,每组输入数据的时序长度以30为宜,输入机制-数字联合温度特征的回归模型均方误差为2.75 mm~2,低于输入原始温度特征的回归模型的均方误差7.51 mm~2,显示了联合温度特征的优势;基于输入机制-数字联合温度特征,将拟合工具换为长短时记忆网络,则建立的温致挠度回归模型的均方误差降低至0.55 mm~2,表明该模型的回归误差更小且输出精度更为稳定。
2026年01期 v.56;No.301 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1916K] - 李森;崔大鹏;刘彦峰;胡晓明;董继红;
为了解粉砂-粉质黏土交互地层超长大直径钻孔灌注桩的后压浆效果,以津潍高速铁路东营黄河公铁大桥为背景进行后压浆钻孔灌注桩承载力研究。该桥钻孔灌注桩为长115 m、直径2.0 m/2.3 m变径桩,根据钻孔灌注桩参数设计并施工3根试桩,进行双荷载箱自平衡法静载试验,测得各级荷载下的桩顶位移和桩身轴力,计算压浆前、后单桩竖向抗压极限承载力,通过等效转换得到桩顶等效荷载~位移曲线,并分析不同桩顶位移下的压浆后单桩竖向抗压承载力提高系数,进一步计算压浆后不同土层侧阻力和端阻力的提高系数。结果表明:相较于压浆前,3根试桩压浆后单桩竖向抗压极限承载力显著提高;相同荷载下压浆后桩顶位移减小且减小量随着荷载的增大明显增加;当桩顶位移分别为10 mm和40 mm时,压浆后单桩竖向抗压承载力提高系数分别为1.11~1.21和1.20~1.28;试验得到的单桩竖向抗压极限承载力与考虑桩顶沉降控制下的单桩竖向抗压承载力能够满足设计要求且略有富余;压浆后粉质黏土层和粉砂层桩侧阻力提高系数分别为1.67和2.19,满足规范要求。
2026年01期 v.56;No.301 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] - 李梓巍;王达磊;张少朋;牛远志;潘玥;
针对混凝土人工振捣施工主观性强、标准化程度低的问题,结合数字图像处理和计算机视觉技术,提出一种基于混凝土表观性态的振捣质量评价方法。该方法以无人机作为机载成像平台,实拍振捣过程中不同振捣质量下混凝土表观图像,经过人工标注,形成混凝土表观性态精细化语义分割数据集,训练注意力机制增强的SegFormer语义分割模型,实现对振捣状态的量化评价。将该分割模型和评价方法与典型主流分割模型进行对比,验证其有效性,并应用于2座预制箱梁桥混凝土振捣施工评价中。结果表明:SegFormer语义分割模型对混凝土振捣情况识别效果相比典型主流分割模型更优,平均交并比为83.13,平均F1分数为90.82。所提方法可有效分割出2座实桥应用案例的漏振区域,能够为振捣质量控制提供依据。
2026年01期 v.56;No.301 98-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1906K] - 刘洋;赵雪帆;李涛;
为研究泥石流冲击对桥墩变形的影响,基于弹性理论及塑性铰极限位移理论,考虑剪切变形影响,建立泥石流冲击作用下桥墩受力全过程变形计算公式。以国道317线汶川至马尔康公路某单柱式桥墩为背景,制作桥墩缩尺模型,进行清水流、飞溅型泥石流和爬高型泥石流对桥墩的冲击试验,验证桥墩变形计算公式,分析不同类型泥石流和不同冲击深度下的冲击现象及对桥墩变形的影响规律。结果表明:桥墩变形计算公式能解决墩身发生破坏、截面出现裂缝及截面刚度变化后的变形计算问题,计算结果与试验实测值吻合良好;随着泥石流容重增大,泥石流在运动到桥墩时流速降低,冲击效果减弱,墩顶位移减小;冲击深度越大,桥墩变形越显著;相同类型泥石流和冲击深度下,龙头冲击阶段墩顶位移高于稳定流冲击阶段。
2026年01期 v.56;No.301 106-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1908K]