- 周功建;张栋;赵全成;沈大才;
20世纪60年代末，爬模技术开始在建筑行业兴起，目前已普遍应用于桥梁超高墩(塔)结构施工。爬模技术在桥梁工程上的应用和发展总体可分为3代：第一代机械爬模、第二代液压爬模、第三代智能爬模。爬模结构主要包括爬架系统、动力系统、模板系统，针对第二代液压爬模智能化及机械化程度低、施工效率与质量矛盾突出等问题，第三代智能爬模以空中移动工厂为理念，主要从结构设计革新、工艺效能突破、智能控制升级方面进行创新，采用低位支承技术、模块化架体及大顶力液压系统显著提升了爬模系统对变截面塔柱的适应性与稳定性；采用双层模板系统、单层模板+智能包裹养护系统、9 m级超高节段浇筑实现了质量与效率的协同提升；采用智控云台系统构建了施工全过程数字化管控体系；采用混凝土自动温控系统有效提升了混凝土施工质量。未来爬模系统将向模块化、标准化、轻量化结构方向，以及多功能集成、高度智能化与自动化方向发展，为超高墩(塔)施工提供核心技术支撑。
2025年05期 v.55;No.299 26-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1671K] - 王端宜;司徒坚文;聂文;
为研究高温多雨地区钢桥面铺装脱粘病害的影响因素与规律，以广州某大型钢桥的沥青铺装层维修工程为背景，针对钢桥面铺装防水粘结层所使用的环氧树脂碎石材料开展剪切试验，分析温度与浸水时长对材料粘结性能的影响。采用Abaqus软件建立钢桥面铺装有限元模型，利用剪切试验结果分析防水粘结层的受力规律与损伤机制，并给出避免脱粘病害的措施。结果表明：钢桥面铺装脱粘病害以粘结界面的剪切破坏为主要形式，环氧树脂碎石的剪切强度和剪切刚度系数在高温浸水10 d时分别降低78.9%和84.4%,无法满足现行规范要求；脱粘病害呈现脆性破坏的特征，高温浸水总时长10 d时，脱粘病害快速发展并在铺装结构中形成空缺；为避免脱粘病害，应当通过排水措施将防水粘结层的浸水时长缩短至10 d以内，或者选择将高温浸水后剪切强度不低于0.949 MPa、极限变形不小于7.437 mm的环氧树脂作为防水粘结层材料。
2025年05期 v.55;No.299 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1624K] - 周鑫隆;孟鸿儒;肖衡林;王波;马强;
为提高冬季桥塔横梁融雪化冰效率，减少高空坠冰风险，保障桥梁结构及交通安全，以武汉长江二桥桥塔下横梁结构为背景，设计内置碳纤维发热线的桥塔横梁1∶20缩尺模型，开展其传热试验与融冰试验，分析环境温度、来流速度、输入电压对桥塔横梁表面加热时间及融冰效果的影响，并结合响应面法建立考虑多因素作用的RSM-BBD响应面模型，通过拟合运算得到横梁表面加热时间的回归预测方程。结果表明：内置碳纤维发热线的桥塔横梁能够在加热3 h内实现横梁表面的稳定传热；环境温度对横梁升温速率影响不大，来流速度对横梁升温速率有一定影响，输入电压显著影响了横梁表面温升速率；横梁表面融冰效果主要取决于相邻碳纤维发热线中间区域的表面温度，横梁表面温度升高到2℃即可实现横梁融冰，内置碳纤维发热线的桥塔横梁融冰方法具有可行性与有效性；横梁表面加热时间的回归预测方程可准确地预测加热时间，极大地缩减整个碳纤维发热线加热过程的运作周期；建议实际工程中根据横梁融雪化冰具体需求适当调整输入电压，进一步提高碳纤维发热线在极端天气下除冰效率。
2025年05期 v.55;No.299 41-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1780K] - 杨康;章文彬;郝笛笛;王文洋;万春风;
为研究镀锌涂层对钢-混组合梁剪力钉抗拔性能的影响规律，以绍兴越东大桥为背景，设计镀锌涂层厚度分别为0、60、120、180μm的4组剪力钉拉拔试件，开展剪力钉拉拔足尺模型试验，分析不同镀锌涂层厚度对剪力钉抗拔性能的影响，并采用ANSYS软件建立剪力钉拉拔试件三维有限元实体模型，进一步研究剪力钉长径比、直径对镀锌剪力钉抗拔性能的影响。结果表明：当拉拔荷载达到极限状态时，包裹在剪力钉周围的混凝土发生局部破碎，同时剪力钉屈服，试件整体破坏；试件拉拔荷载～位移曲线有弹性阶段、拉拔荷载瞬降阶段、非线性增长阶段、平台阶段、失效阶段5个典型阶段，随镀锌涂层厚度的增加剪力钉抗拔性能下降，当涂层厚度由120μm增至180μm时，试件抗拔刚度显著降低；增大剪力钉长径比、直径均可提高剪力钉抗拔承载力，但当剪力钉长径比大于7、直径大于20 mm时，进一步增大剪力钉长径比、直径对试件抗拔承载力的提升幅度均不显著；对于采用C50混凝土且以抗拔设计为主的钢-混组合结构，建议剪力钉镀锌涂层厚度为60μm,剪力钉长径比取5～7,剪力钉直径取20～22 mm。
2025年05期 v.55;No.299 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1946K] - 张少朋;张志国;牛远志;李艳;张学泽;
为评估高速铁路简支箱梁电阻焊成型网片钢筋的拉伸疲劳性能，以雄忻高铁预制箱梁钢筋生产线网片为对象，开展HRB400E焊网钢筋反复拉伸疲劳试验研究。制作搭接电阻焊钢筋试件，受力钢筋直径为12、16、18、20、22 mm,加载应力比取0.2和0.4,完成143组常幅应力循环高频拉伸疲劳加载试验，拟合得到焊网钢筋S～N曲线和P～S～N曲线，分析焊网受力钢筋直径、加载应力比、试件制作方式和焊接参数对循环加载200万次疲劳应力幅的影响。结果表明：焊网钢筋试件的疲劳断口基本平直，呈现反复挤压的光滑区和突然断裂的粗糙区，具有明显的疲劳破坏特征；循环加载200万次时焊网钢筋疲劳容许应力幅介于钢筋母材和闪光对接焊钢筋结果之间；随焊网受力钢筋直径和加载应力比的增加，焊网钢筋疲劳应力幅均呈降低趋势；焊接工艺参数相同时，工厂制作试件的疲劳应力幅较生产线截取试件略低，采用工厂制作试件进行疲劳性能评定偏于安全；加载应力幅一定时，随着焊接电流增加，焊网钢筋疲劳寿命呈线性降低趋势；焊网钢筋采用电阻焊具有很好的疲劳性能，能够满足设计及规范要求。
2025年05期 v.55;No.299 58-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] - 黄应州;伊建军;孟庆霖;彭旭民;
为提升桥梁钢结构高强度螺栓的服役耐久性，研发了一种新型环保型硅钛基锌铝涂层防腐高强度螺栓(新型高栓)。该新型高栓在符合现行标准的高栓表面采用钛酸酯等作为钝化剂进行鳞片状锌铝纳米材料的表面涂覆，达到钝化封闭隔离、离子迁移自修复、电化学保护三重防腐效果。为验证该新型高栓的机械性能及抗腐蚀性能，进行机械性能综合测试与模拟现场工况的中性盐雾试验，并与传统高栓进行对比。结果表明：新型高栓机械性能较未涂覆高栓无变化，机械性能符合规范要求，且批量性扭矩系数标准偏差仅为0.004 6,一致性、均匀性较传统高栓有所提升；经中性盐雾试验，传统高栓锈蚀严重，而新型高栓基本无红锈，轻度损伤后的自修复特点适用于工程现场。该新型高栓已在我国多座大桥中进行了工程应用，实施效果良好。
2025年05期 v.55;No.299 66-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1649K] - 韩洪举;张基进;田仲初;刘小飞;刘建军;
为研究钢筋混凝土拱桥在长期服役状态下抗震性能的退化规律，提出一种基于优化Kriging代理模型的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析方法。该方法通过建立钢筋混凝土结构的性能退化模型，采用混合抽样方法生成Kriging代理模型样本点，构建基于优化Kriging的钢筋混凝土拱桥地震时变易损性分析代理模型。以贵州沿河沙坨大桥为背景，基于优化Kriging代理模型计算考虑钢筋锈蚀的不同服役年限和地震强度下的拱桥结构时变易损性曲线并进行分析。结果表明：相较于传统有限元模型和蒙特卡洛法(FEM-MCS),所提方法计算效率更高；随着服役年限的增加，钢筋锈蚀率增大，桥梁在不同地震峰值加速度下的损伤超越概率也随之增加，抗震设计时应充分考虑服役年限内钢筋锈蚀的影响；地震作用下拱上立柱发生损伤的概率相较于拱上T梁和拱圈更高，实际工程中应针对不同结构构件的抗震性能进行针对性的抗震设计。
2025年05期 v.55;No.299 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1816K] - 刘震北;吴玲正;郑超南;刘永健;姚予康;
为了解悬索桥双层板桁结合梁的扭转性能，开展该类型梁扭转刚度计算方法与参数研究。基于桁梁扭转刚度的简化计算模型与数值分析方法，提出双层板桁结合梁等效薄壁模型，采用卡式第二定理推导华伦式桁架等效板厚计算公式，以狮子洋大桥加劲梁为背景，采用有限元模型、本文方法及已有方法求解该桥加劲梁的扭转刚度，以验证所提方法的准确性，并分析加劲梁构造尺寸及用钢量变化对扭转刚度的影响。结果表明：数值模型的悬臂长度大于3倍梁宽时，计算的扭转刚度变化率在1.1%以内；所提出的双层板桁结合梁扭转刚度计算方法具有较高的计算精度，与有限元结果的偏差小于2%;桥面系与腹杆的板件厚度对扭转刚度影响较大，总用钢量变化较小时，增大腹杆板件厚度可以有效提升加劲梁扭转刚度。
2025年05期 v.55;No.299 82-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K] - 王志刚;舒泽凯;杨泽伟;徐艳;林雷;
为了解高烈度区承插式预制装配式桥墩墩柱节点抗震性能，以G0711乌鲁木齐至尉犁段高速公路永丰2号大桥为背景，设计、制作墩柱-盖梁、墩柱-承台2种承插式节点连接试件进行拟静力试验。分析构件破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、累积耗能、残余位移、钢筋应变，并研究目标连接构件(盖梁或承台)尺寸及配筋对试件破坏模式的影响。结果表明：墩柱-盖梁、墩柱-承台试件的破坏模式分别为“等同现浇”的墩柱延性破坏和连接节点破坏模式；相较墩柱-盖梁试件，墩柱-承台试件的延性及累积耗能能力较差，“等同现浇”破坏模式显著优于连接节点破坏模式；目标连接构件尺寸对试件破坏模式的影响较小，配筋会影响构件侧壁抗弯承载能力，进而影响构件破坏模式。
2025年05期 v.55;No.299 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 2263K] - 张精卫;李博;
针对光线不良情形下现有桥梁裂缝检测方法精度不足、人工标注存在高成本及重复标注等问题，提出一种基于生成对抗网络(CycleGAN)模型的计算机视觉裂缝检测算法。该算法利用生成对抗网络的非成对训练特性，通过构建包含对抗损失、循环一致性损失和身份损失的图像翻译模型，实现正常光线与光线不良桥梁图像的双向转换并保持图像中的裂缝结构不变。以某桥实地采集的昼夜裂缝图像数据集为例，训练CycleGAN模型以生成夜间风格图像并共享原始标注数据，进而扩充UNet语义分割模型的训练集，从而实现光线不良下桥梁裂缝的准确识别与检测。结果表明：在光线不良测试集上，相较传统算法采用扩充前数据集训练的模型，该算法采用扩充后数据集训练的模型，其语义分割模型关键指标均显著提高，裂缝长度与宽度测量误差显著降低。该方法在不需要成对样本与额外标注的情况下，可提高在光线不良情形下的裂缝检测精度和效率，为复杂光照条件下的桥梁裂缝智能检测提供实用解决方案。
2025年05期 v.55;No.299 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1774K] - 彭银辉;周诚兮;李剑;张清华;崔闯;
某大跨度双层钢桁梁斜拉桥下层桥面采用钢-混组合梁，横向钢-混结合段位于下层行车道两侧钢桥面板和混凝土桥面板之间，采用UHPC的后浇段作为连接过渡。为优化钢-混组合梁横向结合段负弯矩区界面连接构造，设计3片新型钢-混组合梁、6种钢-混连接构造方案，对应6种UHPC与钢梁之间剪力连接件布置方式(有无顶、底、侧板剪力钉)和2种UHPC与NC之间湿接缝键齿形状(梯形或矩形),通过静力试验得到不同构造方案损伤特征、荷载～跨中挠度曲线、裂缝宽度和极限承载能力，并选择最优钢-混连接构造方案。结果表明：3片新型钢-混组合梁的破坏过程可分为弹性阶段、裂缝扩展阶段和屈服阶段，且结构表现出良好的延性和承载能力；不同方案的剪力连接件显著影响横向结合段负弯矩区的力学性能，梯形键齿湿接缝比矩形键齿湿接缝更有利；综合考虑施工便利性，该区域设置底板和顶板剪力钉、PBL开孔板、梯形键齿湿接缝为最合适的构造方案，其挠度、湿接缝宽度和结构应变相对较小，混凝土裂缝数量较少且宽度和长度较小，UHPC与钢梁分离量较小，选择该方案为最佳方案并已运用于实桥。
2025年05期 v.55;No.299 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1907K] - 郑尚敏;吴志强;
为给波形钢腹板PC组合梁的抗火设计提供依据，设计1片该类型组合梁，采用ANSYS软件建立火灾下该组合梁热-结构分析的有限元模型，研究其抗火性能，分析不同火灾模式、荷载比及预应力比对其预应力衰变的影响，并提出火灾下该类型组合梁预应力衰变系数计算公式。结果表明：火灾下，波形钢腹板PC组合梁沿截面高度方向的温度场呈显著的梯度分布，温度梯度最大可达3 426℃/m;组合梁跨中挠度曲线可分为缓慢增长、显著增长及急速增长3个阶段，且各阶段挠度增长速率呈倍速变化，缓慢增长阶段的增长速率为0.6 mm/min,急速增长阶段的增长速率为6.7 mm/min,约为缓慢增长阶段的11倍；组合梁的预应力随着延火时间的增长不断衰变，衰变速率从37.4 MPa/min减小至4.2 MPa/min;不同火灾模式下组合梁预应力衰变趋势一致；随着荷载比及预应力比的增大，预应力衰变前、中期衰变速率呈增大趋势，预应力衰变后期衰变速率基本一致；提出的火灾下组合梁预应力衰变系数计算公式能较好地预测组合梁预应力衰变。
2025年05期 v.55;No.299 112-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 2093K]
- 于祥敏;刘进;张围;于金弘;陈德伟;
为给今后钢桁梁斜拉桥的设计和研究工作提供借鉴，调研我国已建及在建的42座钢桁梁斜拉桥的应用情况，研究钢桁梁斜拉桥的总体布置(支承体系和跨径布置等)、钢桁梁结构设计(主桁截面形式、桥面系等创新设计以及主桁桁式、横向间距、高度、节间长度等关键技术参数)、桥塔结构设计(桥塔选型和塔高等)和斜拉索结构设计(材料和索面布置等)特点。结果表明：钢桁梁斜拉桥主要用于铁路和公铁(轨)两用桥；该类型桥梁主要采用半飘浮体系，常用边主跨比为0.4～0.6;钢桁梁截面形式以矩形或带副桁的梯形为主，双线铁路桥和公路桥常选用双主桁，4线铁路桥常选用三主桁；主桁桁式以正N式和三角式为主，主桁节间长度为6～16 m,横向间距为10～40 m,铁路和公铁(轨)两用桥的主桁高度一般为10～16 m,单层公路桥的主桁高度为6～8 m;钢桁梁桥面系以板桁体系为主，板桁+箱桁体系主要用于大跨径公铁(轨)两用桥；桥塔一般采用H形、A形和倒Y形的双塔设计；斜拉索主要采用平行钢丝索、双索面布置，梁上索距为12～16 m。
2025年05期 v.55;No.299 121-129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1895K] - 陈克坚;王聪;宋随弟;张超;陈雪峰;
重庆武两高速公路凤来大溪河特大桥主桥采用跨径580 m的上承式钢桁拱桥，桥面距大溪河谷底高差约310 m,具有跨度大、横向刚度较小的特点，设计风速大，地基承载能力相对较低，横风荷载成为桥梁设计的控制因素之一。该桥采用“拱上梁变跨度分联布置+变刚度水平弹性约束支座”体系，更好地协调拱、柱、梁的空间刚度匹配与协同受力。主拱采用递进增强式平行拱圈结构，两榀拱肋为变高度截面设计，中心矢高116 m,拱肋主桁采用N形桁，拱顶桁中心高13.5 m,拱脚桁中心高16 m,主桁弦杆采用内高、内宽相等的箱形截面，拱脚段弦杆截面尺寸增大，上、下弦平联均采用连续K形撑布置，横联采用X形、V形和倒V形撑。两岸拱座均采用轻型组合式拱座结构，有效降低拱座自重引起的基底应力。拱上立柱为钢结构双柱刚架，拱上梁采用相对较轻的钢板-混凝土结合梁，左、右分幅设置。主桥采用拱圈内力主动调节成拱方法，采用缆索吊装、斜拉扣挂方式施工。
2025年05期 v.55;No.299 130-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1795K] - 徐自然;谭中法;王甜;伍英;孙秀贵;
湘潭杨梅洲大桥主桥为(3×70+658+100+2×70) m双塔不对称混合梁斜拉桥，采用半飘浮体系。桥塔采用混凝土结构，总高181 m,横桥向为独柱形；顺桥向上塔柱为整体式哑铃型空心断面独柱形式，中、下塔柱为多边形断面分离双肢形式，下设圆形承台和群桩基础。主梁采用分离式双箱断面钢-混混合梁，全宽51.9 m,高3.8 m,主跨及边跨跨河东大堤段为钢箱梁，其余梁段为预应力混凝土箱梁，钢-混结合段采用“后承压板+钢格室+PBL剪力键”构造。全桥共84对环氧涂层预应力钢绞线斜拉索，长斜拉索设外置电涡流阻尼器。索塔锚固采用环向预应力齿块与钢锚梁相结合的方案，钢锚梁为四索一体式结构；索梁锚固采用钢锚箱及锚固块。该桥混凝土箱梁采用支架分段现浇施工，主跨钢箱梁利用桥面吊机整幅吊装，斜拉索钢绞线按等值张拉原理逐根张拉。采用MIDAS Civil软件建立主桥空间有限元模型进行结构计算，结果表明：主桥整体结构刚度及强度均满足规范要求。
2025年05期 v.55;No.299 137-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1937K] - 刘伟;李杰;罗军;刘宁波;冯冠杰;
渑淅高速丹江小三峡特大桥采用主跨536 m的不对称小边中跨比分离式混合梁斜拉桥，半飘浮体系。桥塔采用独柱混凝土塔，呈独特的“宝剑”造型。中跨主梁采用高3.5 m的分离式流线型钢箱梁，边跨主梁采用与钢箱梁外轮廓一致的分离式流线型预应力混凝土箱梁，钢-混结合段采用有格室后承压板形式。基础采用混凝土承台+嵌岩桩基础。斜拉索为双索面扇形布置，采用Φ7 mm标准抗拉强度2 000 MPa镀锌铝合金平行钢丝。大桥主墩、辅助墩桩基采用2.5 m大直径集束式气动潜孔锤一次性成孔，配合旋挖钻进行清水钻进施工；桥塔采用液压爬模施工；混凝土箱梁采用支架现浇，钢箱梁采用缆索吊装施工。采用ALGOR软件建立大桥精细有限元模型进行成桥状态结构计算，结果表明：该桥结构受力性能满足规范要求，结构设计合理。
2025年05期 v.55;No.299 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] - 杨洋;王峰;
为扩大悬索桥缆索线形计算方法的适用范围，降低计算难度，提出一种基于几何修正的悬索桥缆索线形计算方法。该方法采用“两段折线”法建立缆索系统初始有限元模型，通过吊索定位平面修正主缆索夹节点(吊索上锚点)坐标，通过吊索长度修正和吊索位置修正的方法修正吊索节点坐标，构建第一层迭代循环，以计算缆索平衡线形。通过调整主缆无应力长度，构建第二层迭代循环，以控制主缆垂度。以2座不同类型悬索桥为例，进行缆索线形计算，并验证该方法的工程适用性。结果表明：从工程设计角度，该方法迭代过程具有直观性，适用范围具有通用性，便于推广；千米跨径与小型空间缆索系统第一层迭代循环计算次数分别为32次和30次，次数接近，说明该方法受缆索系统规模影响较小，其迭代计算收敛性好；进行迭代计算后，主缆索夹节点(吊索上锚点)与吊索定位平面的距离均小于1×10~(-4) m,吊索下锚点的竖向位移均小于1×10~(-4) m,主缆跨中垂点Y坐标计算值与目标值的偏差小于1×10~(-3) m,计算精度达到设计要求。
2025年05期 v.55;No.299 151-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1656K]