- 马牛静;王荣辉;
为给正交异性钢桥面板的动力设计及运营维护提供参考和依据，对正交异性钢桥面板的力学分析模型及动力计算方法、大幅振动、焊接残余应力、振动疲劳、桥面铺装作用等方面的动力问题研究现状进行分析总结，并提出相应的展望。随着计算机技术的发展，国内外学者已广泛采用有限单元法、有限差分法、有限条法等数值法分析加劲板的板肋分离模型；薄壁正交异性钢桥面板易产生大幅振动，需采用非线性振动模型进行分析，同时需深入开展车辆荷载长期冲击作用引起的桥面板损伤破坏研究；焊接残余应力对正交异性钢桥面板动力特性的影响，需考虑正交异性钢桥面板的初始应力、应力松弛及应力重分布等关键问题；桥梁疲劳分析方法未能考虑动力特性，需从动力学的角度研究正交异性钢桥面板疲劳问题；有必要分析桥面铺装对正交异性钢桥面板动力特性产生的影响；正交异性钢桥面板动力问题进一步的研究可从初始几何缺陷与焊接残余应力的考虑、非线性模态方法的引进、振动疲劳寿命的影响因素及损伤准则的确定、模型试验与现场试验的开展等方面展开。
2025年04期 v.55;No.298 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K] - 赵灿晖;王睿鹏;杨正浩;尹伟涛;
为采用更为明确的指标评价铁路简支梁桥震后残余功能，并提高抗震韧性评价的准确性，提出该类型桥梁震后残余功能和抗震韧性评价方法。该方法以震后车速作为通行功能评价指标，根据震后车速与轨道不平顺的关系，提出通行功能易损性和震后残余功能的定量计算方法；将通行功能易损性转化为功能损失概率，提出具有一定保证率的修复时间和韧性指数阈值计算方法。以某5跨32 m双线铁路简支箱梁桥为算例，计算震后残余功能曲线、功能恢复曲线和韧性指数，验证所提方法的可行性，研究修复函数和韧性评价指标形式。结果表明：以震后车速作为桥梁震后通行功能指标，无需通过问卷调查确定不同损伤状态对应的震后残余功能，计算过程更加客观；采用单一震后轨道变形模式的易损性，将高估抗震韧性；铁路简支梁桥宜采用对修复准备时间容错性较好的三角函数型或线性函数型修复函数；宜采用韧性指数结合具有一定保证率的修复时间评价桥梁抗震韧性。
2025年04期 v.55;No.298 33-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 707K] - 康啊真;王春节;张东明;葛文喆;祝兵;
为研究跨海桥梁群桩-承台基础施工期波流力特性，采用CFD软件Flow 3D建立并验证三维波浪-流与群桩-承台基础相互作用的数值模型。以在建甬舟铁路西堠门公铁两用大桥5号主墩群桩-承台基础为背景，分析单纯深水波、深水波和水流共同作用下水质点水平速度及动压强竖向分布规律以及群桩-承台基础的施工期横桥向波浪力、波流力与结构周围流场特性。结果表明：深水波水质点水平速度及动压强均随水深的增加呈指数衰减规律，波浪能量主要集中在承台高度范围内，深水波和水流共同作用下水质点水平速度主要受水流流速控制；单纯深水波作用于群桩-承台基础时，其施工期波浪力由承台部分主导，工程上可按单独承台、单独群桩波浪力简单线性叠加来考虑群桩-承台基础施工期波浪力设计值；深水波和水流共同作用时，群桩-承台基础施工期波流力中承台和群桩受力量级较为相当，工程上若按单独承台波浪力、单独群桩波浪力简单线性叠加来考虑群桩-承台基础施工期波流力设计值则偏不安全；单纯深水波与深水波和水流共同作用下群桩-承台基础周围流场有显著不同；跨海桥梁群桩-承台基础波流力设计值应考虑施工期的常遇波流及全寿命周期可能遭遇的极端波流条件。
2025年04期 v.55;No.298 41-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 658K] - 贺绍华;黄旭;邹罗泉;万志勇;肖光清;
为研究UHPC-NC结合面的直剪性能，设计并制作6组共12个Z形UHPC-NC直剪试件，开展单面直剪试验，分析试件的破坏模式、剪切荷载～位移曲线和剪切荷载～应变曲线，探究结合面光滑、钢刷、钻孔、刻槽、凿毛、凿毛+植筋处理方式对UHPC-NC结合面黏结性能(抗剪刚度、黏结抗剪强度、结合面剪切延性)的影响，并基于不同结合面黏结作用机制和受剪失效模式，建立UHPC-NC结合面抗剪承载力计算公式。结果表明：UHPC与NC结合面性能良好，两者间结合面黏结作用与结合面类型密切相关，极限状态下结合面呈现结合面剪坏、结合面+NC破坏、NC劈裂3种破坏模式；结合面抗剪承载力随结合面粗糙度和机械抗剪面积增大不断提高，与光滑结合面相比，粗糙度为2 mm和4 mm的UHPC-NC结合面开裂荷载分别增大了92.7%和126.5%,刻槽和钻孔结合面的开裂荷载分别变化了-6.27%和24.9%;对NC表面进行凿毛和植筋不仅能提高与UHPC的结合面黏结强度，还可提高抗裂和极限承载力，可作为优选结合面处理方式；提出的抗剪承载力计算公式可较好地预估不同类型UHPC-NC结合面的抗剪承载力，可为UHPC加固既有混凝土桥梁结合面设计提供参考。
2025年04期 v.55;No.298 51-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K] - 王胜斌;殷亮;周云;慈伟主;
针对传统整体预制梁桥运输受限、混凝土剪力键直剪承载力不足等问题，以常见的25 m跨径T梁桥为设计对象，提出一种钢剪力键三段式预制节段T梁桥设计方案，研究其承载力计算方法。基于局部承压理论提出钢剪力键直剪承载力计算方法，并与文献试验值对比，同时基于混凝土塑性理论提出接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法，以德上高速一座25 m跨径T梁桥为背景，通过足尺模型试验和实桥静载试验验证承载力计算方法的准确性。结果表明：单个钢剪力键直剪承载力、胶接缝承载力计算值与文献试验值之比分别为0.77和0.94,验证了钢剪力键直剪承载力计算公式偏安全；足尺模型试验下，钢剪力键接缝处开裂弯矩、抗弯承载力和非接缝处抗弯承载力的计算值与试验值之比分别为0.96、0.91、0.92,验证了接缝处和非接缝处抗弯承载力计算方法的准确性，所提计算公式能够偏安全地预测钢剪力键三段式预制节段T梁桥的极限承载力；成桥静载试验下，背景T梁桥接缝处无开裂滑移，安全可靠，该桥在设计荷载下的受力性能满足规范要求。
2025年04期 v.55;No.298 61-68页 [查看摘要][在线阅读][下载 664K] - 刘刚亮;郑小博;卢涛;陈杰;周勇军;
为了解先张法折线预应力混凝土梁预制过程中钢绞线张拉-放张所产生的预应力损耗和整体结构受力特性，设计、制作2片长30 m的先张法折线预应力混凝土I形梁足尺模型进行钢绞线张拉及放张试验，分析不同弯起角度钢绞线在张拉过程中的预应力摩阻损失、放张过程中的梁端构造力学行为和有效预应力传递长度。结果表明：钢绞线张拉过程中的预应力摩阻损失与弯起角度正相关，与拉板式弯起器间滑动摩阻系数为0.23;钢绞线放张过程中梁端腹板最大主拉应力超过C50混凝土抗拉强度设计值，需进行腹板局部加厚处理，其余位置均不超过设计值；锚固区内直线钢绞线有效预应力传递长度约为77 cm,显著低于《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)中后张法预应力钢铰线传递长度计算值，预应力传递效果较好。
2025年04期 v.55;No.298 69-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 668K] - 张基进;韩洪举;郭吉平;田仲初;张祖军;
为分析钢筋混凝土拱桥主拱圈随服役时间的可靠性退化规律，提出一种基于改进灰狼算法(IGWO)-Kriging模型的钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度分析方法。该方法首先基于钢筋锈胀机理和结构可靠度理论建立钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠度功能函数；然后采用改进Sine混沌映射、非线性距离控制系数与高斯变异策略改进的IGWO,基于IGWO与Kriging构建钢筋混凝土拱桥结构响应面模型，提出钢筋混凝土拱桥主拱圈应力可靠指标求解方法。以贵州沿河沙坨大桥为背景，采用MIDAS Civil软件建立结构有限元模型并基于IGWO-Kriging模型拟合结构响应面，分析钢筋锈胀对主拱圈应力可靠指标的影响。结果表明：基于IGWO-Kriging的结构响应面模型可以精准拟合钢筋混凝土拱桥的结构响应特性，IGWO对Kriging模型参数寻优精度高、收敛速度快；随着服役时间增加，钢筋锈胀作用对主拱圈应力可靠指标的影响愈发明显，与不考虑钢筋锈胀作用的情况对比，考虑钢筋锈胀作用的主拱圈需要维修加固的时间提早了15年。
2025年04期 v.55;No.298 77-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 456K] - 傅立军;梁桓玮;许春荣;夏富友;赵灿晖;
为寻求无主筋组合桥塔钢壳-混凝土界面连接的合理结构形式，采用滞回试验及有限元法进行研究。设计、制作界面连接构造分别采用竖向加劲肋及竖向加劲肋+成排栓钉的无主筋组合桥塔钢壳-混凝土界面节段简化试件进行滞回试验，对比2种试件的钢壳屈曲应变、破坏特征及滞回曲线，建立有限元模型分析不同轴压比作用下2种试件的受力性能，并对界面连接处的构造尺寸进行分析。结果表明：采用竖向加劲肋+成排栓钉试件较采用竖向加劲肋试件的钢壳屈曲应变更大，分别为-2 101με和-995με;2种试件均为受拉侧钢壳先达到屈服，其后受压侧混凝土压溃，呈大偏心破坏的特征；2种试件钢壳-混凝土界面连接构造形式均合理，滞回荷载下的峰值水平力基本一致；小轴压比(小于0.3)下钢壳屈曲对试件抗弯承载力的影响不显著，当截面的轴压比增大后，仅采用竖向加劲肋试件中钢壳屈曲使截面抗弯承载力明显降低；当仅采用竖向加劲肋时，竖向加劲肋间距与钢壳厚度之比不宜大于72.71,当采用竖向加劲肋+成排栓钉时，栓钉竖向间距与竖向加劲肋间距之比不宜大于0.7。
2025年04期 v.55;No.298 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 841K] - 汪斌;邓钢;孙体佳;龚俊虎;李永乐;
为了解不同附加变形对时速600 km的高速磁浮梁轨分离式简支箱梁桥车-轨-桥动力性能的影响，以某梁轨分离式简支箱梁桥为背景进行有限元研究。建立高速磁浮列车-轨道-桥梁动力耦合模型，考虑温度变形、混凝土收缩徐变以及支座不均匀沉降引起的主梁附加变形，分别将3种附加变形和轨道不平顺叠加，作为系统激励进行有限元计算，对比分析不同附加变形下的车-轨-桥动力响应。结果表明：温度变形、混凝土收缩徐变和支座不均匀沉降附加变形对简支箱梁、轨道的动力响应及列车磁浮间隙影响较大，分别考虑这3种附加变形时Sperling指标较不考虑附加变形时增大13.3%、12.3%、28.0%。3种附加变形中支座不均匀沉降的影响最大，需予以重点考虑。
2025年04期 v.55;No.298 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 737K] - 段青松;马存明;何知明;虞伟;明驰;
为探究窄幅流线型箱梁断面竖向涡激振动性能，以3座大跨桥梁为背景，制作缩尺比均为1∶30、宽高比分别为4.3、4.6、6.5(断面Ⅰ～Ⅲ)的箱梁节段模型进行风洞试验，对比宽高比、风攻角、竖向阻尼比等对箱梁竖向涡激振动性能的影响；采用Fluent软件建立数值模拟模型，分析断面周围绕流结构，以及检修车轨道和栏杆形式对箱梁竖向涡激振动性能的影响。结果表明：+3°、+5°风攻角时，断面Ⅰ、Ⅱ均发生竖向涡激振动，断面Ⅲ未出现竖向涡激振动；随着阻尼比增大，涡激振动区缩小，最大振幅逐渐减小；断面Ⅰ气流在桥面板处分离后，产生一定尺寸的旋涡并沿桥面板运动，旋涡尺寸不断增大，在桥面板背风侧发生分离并脱落，尾流旋涡为“单旋涡”模式，与断面Ⅰ相比，断面Ⅱ桥面板处旋涡尺寸相对较小，尾流旋涡为“旋涡对”模式；栏杆底座形式会影响箱梁竖向涡激振动性能，与箱梁下斜腹板距离0.8 m的检修车轨道对箱梁竖向涡激振动的影响较小，去除栏杆底座后，由于栏杆底座引起的气流分离旋涡消失，桥面上方旋涡尺寸明显减小，箱梁竖向涡激振动明显减弱。
2025年04期 v.55;No.298 101-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K] - 袁佩;郑植;耿波;陈巍;张焱焜;
为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响，以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩，共4肢，P2-1～P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析；然后采用FDS软件进行火灾场景模拟，分析火灾空间瞬态温度场分布，并通过桥墩热-结构耦合计算模型分析火灾下双肢薄壁墩的热力学响应；最后进行受损结构安全性能评估。结果表明：防撞浮箱火灾造成大桥P2墩表面局部混凝土碳化及剥落，最大损伤影响深度为84.58 mm,防撞浮箱多个节段被烧毁；火灾对P2-1墩肢影响最大，其中迎火面最高温度约为766℃,背火面最高温度约为428℃,防撞浮箱火灾影响范围为起火面以上6 m内；火灾作用下P2墩的变形及应力均未发生明显变化，对该连续刚构桥的结构安全影响较小；建议凿除桥墩受损区域局部混凝土后增设钢丝网片，并采用水泥砂浆面层修复至设计截面尺寸，更换烧毁的防撞浮箱，在填充的聚氨酯泡沫中添加火焰抑制剂。
2025年04期 v.55;No.298 108-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 683K]
- 郭建光;郭安娜;严爱国;崔苗苗;武兵;
昌九高铁隆兴大桥(原扬子洲赣江公铁大桥)是一座集高速铁路、城市快速路、城市主干道3种交通方式于一体的大跨度公铁合建桥梁，桥梁全长18.953 km,分为公铁合建段和铁路单建段。公铁合建段全长4.957 km,上层布置8车道城市快速路，下层布置双线高速铁路和4车道城市主干道，包括西支主桥、中支主桥、公铁合建段引桥。西支主桥采用主跨320 m的竖琴形索面板桁-箱桁组合梁斜拉桥，中支主桥采用主跨152 m的长联大跨平行弦连续钢桁梁桥，两主桥主梁断面均采用上、下带挑臂的钢桁断面。公铁合建段引桥包含8座连续梁桥、1座T构桥和多座简支梁桥。公铁合建段下层设置多功能公铁同层安全隔离设施。铁路单建段布置双线高速铁路，包括南支主桥、铁路单建段引桥。南支主桥采用主跨240 m的独塔混凝土斜拉-刚构组合结构体系桥，主梁采用变高预应力混凝土梁，直腹板单箱双室箱形截面；铁路单建段引桥包含8座连续梁桥、4座连续刚构桥、1座主跨112 m的系杆拱桥和多座简支梁桥。
2025年04期 v.55;No.298 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 805K] - 牟兆祥;张雷;历付;周岳武;
广佛西环城际铁路大规模应用预制拼装式刚构体系桥梁，该类桥梁设计总长度22.6 km,共计189联，以3×40 m、4×40 m跨度为主。为提升预制拼装式刚构体系桥梁的设计效率和工程质量，开展该类桥梁结构设计与适用条件、结构受力规律与标准化设计以及关键构造等研究。结果表明：城际铁路主跨33～40 m刚构体系桥梁梁高推荐采用2.4 m;高矮墩临界值以下的矮墩以墩身受力为其壁厚选型条件，高矮墩临界值及其以上的高墩以结构纵向体系刚度为其壁厚选型条件；桥墩配筋设计可按基础刚度上限、计入成桥后收缩徐变时的墩身内力进行控制性检算；刚构体系桥梁的主梁内力受基础刚度、墩高影响较小，利用基础刚度上下限、墩高上下限等边界条件下的主梁内力开展标准化设计具备可行性；采用竖向定刚度弹性支座解决了曲线内、外侧支座反力差及梁体主应力大的技术难题，采用梁端横向限位措施实现了相邻联梁端横向变形协调及行车平顺、安全。
2025年04期 v.55;No.298 126-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 688K] - 马坤;杨健;刘建军;黄金钗;
绿汁江大桥为主跨780 m的单塔地锚式钢箱梁悬索桥，楚雄岸边坡陡峻无法设置桥塔，中跨主缆经滚轴式复合索鞍转向后直接锚固于山体隧道锚中。为实现陡峻边坡零开挖的建设目标，楚雄岸隧道锚采用由缆洞、横向联络通道和隧道锚洞室构成的“一通转四洞”结构设计方案。结合建设条件，楚雄岸隧道锚轴线长度为70 m,其中锚塞体长度为37 m,轴线倾角为18.7°,锚塞体前锚面外轮廓尺寸为9.8 m×11.4 m,后锚面外轮廓尺寸为18 m×23 m。采用FLAC3D数值模拟软件建立楚雄岸隧道锚三维地质力学模型，对楚雄岸隧道锚抗拔稳定性和围岩稳定性进行分析，并基于此设计、制作缩尺比为1∶100的隧道锚模型开展模型试验，分析在工程荷载作用下的锚塞体位移。结果表明：工程荷载作用下，楚雄岸隧道锚抗拔稳定性满足要求，围岩可保持稳定；锚岩系统极限承载能力为13倍设计缆力，满足设计要求。
2025年04期 v.55;No.298 135-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 932K] - 陶齐宇;徐其刚;刘振宇;陈立;古锐;
沿江高速卡哈洛金沙江大桥主桥采用跨径1 030 m的单跨钢桁梁悬索桥，两岸锚碇均为重力式锚碇。四川岸锚碇处地形陡峭，覆盖土层厚达130 m,为该桥设计重难点。四川岸锚碇设计时提出扩大基础重力式锚碇和框架基础重力式锚碇2种方案，从基底承载力、抗滑移性能、抗倾覆性能、开挖方量、基坑边坡高度等方面进行对比分析。结果表明：扩大基础重力式锚碇方案开挖方量极大，基坑边坡极高，存在较大的安全风险；与扩大基础重力式锚碇方案相比，框架基础重力式锚碇方案能充分调动土体，具有更好的受力性能，基底承载力、抗滑移性能、抗倾覆性能均满足要求，同时能明显减少开挖方量，降低风险。因此，该桥四川岸锚碇采用框架基础。锚碇基础施工采用铣槽机分节段挖土成槽，以减少对框架围固及周边区域土体的扰动；槽段间采用刚性接头，以保障框架整体性；同时，利用分布式注浆技术，对框架结构侧壁、底部、承台底部以及回填土区域进行后注浆加固，进一步保障结构安全。
2025年04期 v.55;No.298 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 852K] - 何畅;徐略勤;
为选取高烈度山区简支梁桥合适的桥墩类型，提升该类桥梁抗震性能，以西香高速为背景，采用有限元法对比分析不同跨径和墩高下双柱空心墩、双柱圆墩、独柱空心墩简支梁桥的抗震性能，并总结适用于该类桥梁的隔震技术。结果表明：对于不同跨径、墩高的简支梁桥，总体上双柱圆墩桥梁的自振周期最长，双柱空心墩和独柱空心墩桥梁的自振周期接近；综合考虑横桥向及顺桥向抗弯能需比，独柱空心墩和双柱圆墩较双柱空心墩桥梁抗震性能更优；在U形和V形山谷中，最大墩高为60 m的简支梁桥更宜选择独柱空心墩方案；铅芯橡胶支座配合顺桥向防落梁装置及横桥向蝶形软钢限位挡块等隔震技术能有效提升高烈度山区简支梁桥的抗震性能。
2025年04期 v.55;No.298 149-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 598K]