钢结构桥梁全寿命建造与安全运维专栏导语

近年来,我国钢结构桥梁建设飞速发展,取得了举世瞩目的成就,但我国国情、气候条件和桥梁工程所处的历史发展阶段决定了钢结构桥梁实际性能和建造品质仍需不断提升。《交通强国建设纲要》和《交通领域科技创新中长期发展规划纲要(2021~2035年)》明确部署未来需有效提升交通基础设施高质量建养技术水平。结构高性能设计建造与安全运维作为支撑钢结构桥梁可持续发展的核心和关键,是当前桥梁工程界高度关注的研究课题。梳理该领域的新问题和新需求,总结相关新理念、新理论、新方法、新材料和新技术等方面的最新研究进展和最新科研成果,是促进钢结构桥梁高质量发展,推动该领域理论与技术创新,进而提升我国钢结构桥梁技术水平的战略需求,具有重大意义。为推进钢结构桥梁全寿命高性能设计建造与安全运维的高质量发展,引领该领域的理论进步和技术创新，《中国公路学报》编辑部邀请同济大学李国强教授,广西大学韩林海教授,长安大学贺拴海教授、刘永健教授、张岗教授,西南交通大学张清华教授作为组稿负责人,共同向该领域的知名专家、学者约稿,出版本期“钢结构桥梁全寿命建造与安全运维”专栏。本专栏共收到相关论文80余篇,最终录用16篇。研究内容集中于以下2个方面:(1)钢结构桥梁全寿命建造。主要内容包括:钢管混凝土桥塔工程应用与研究进展、螺旋箍筋约束高强混凝土柱轴心受压性能试验、纵肋-面板双面焊构造细节应力行为试验和有限元分析、钢桥板式加劲肋局部稳定试验与设计方法、横肋波纹板方钢管约束混凝土短柱轴压力学性能、大跨度斜拉桥双向曲面混合桥塔钢-混结合段受力性能、钢管混凝土节点承载力计算方法。(2)钢结构桥梁安全运维。主要内容包括:基于超声导波的钢桥面板纵肋对接焊缝疲劳裂纹检测方法、动荷载作用下钢结构涂装的累积损伤机理与预测模型、波纹腹板开孔对预应力钢~混凝土组合梁抗火性能的影响、碳氢火灾下钢-混组合梁破坏试验、大跨桥梁油罐车火灾模型计算方法、服役斜拉索疲劳状态的全场域在线实时监测与智慧感知、工业海洋大气环境下焊接耐候钢Q355NHD腐蚀后力学性能、致损荷载信息缺失在役钢桥的疲劳损伤状态重构问题、复杂环境下连续弯钢箱梁耐火性能提升方法。为响应国家绿色交通建设的号召,实现交通基础设施建造领域中的“减排降碳”，钢结构桥梁是当前我国桥梁工程的重要发展方向。提升钢结构桥梁全寿命高性能设计建造与安全运维,是“碳达峰、碳中和”交通基础设施领域实现战略目标的重要支撑。《中国公路学报》将持续关注该领域的国内外最新研究进展,以期为广大专家、学者及工程技术人员提拱学习、交流的平台,促进我国桥梁建设事业的高质量与可持续发展。     

桥梁设计中钢结构完整性设计方法

当前国内经济飞速发展,其中桥梁工程建设贡献了很大力量,其在我国交通建设领域有着举足轻重的作用。由于钢结构的强度具有较强的抗压性能,一般的桥梁结构都会采用钢结构。因此研究人员能否较深入地分析钢结构的完整性是桥梁建设过程中的关键。文章主要对桥梁中的钢结构问题进行分析,阐述了桥梁钢结构完整性设计理念,对现代桥梁设计中钢结构的完整性设计方法进行了讨论,保证了桥梁结构的完整性和桥梁建设的质量。     

浅析我国钢结构住宅的产业化、标准化

建筑钢结构在我国是一个新兴行业,从20世纪80年代起,钢结构及其轻型钢结构已大量在我国工业建筑中应用,但在民用建筑中却很少采用钢结构。从我国钢结构住宅的产业化、标准化方面进行探讨,分析我国钢结构住宅产业化的发展趋势,以及产业化过程中钢结构标准化的重要作用。钢结构住宅的产业化、标准化,也将极大地促进我国钢结构产业的迅速发展。     

钢结构桥梁顶推滑移技术在景洪路春申塘桥工程的应用

随着我国基础设施建设的快速发展，钢结构桥梁得到了广泛应用。钢结构桥梁安装通常使用大型吊装机械、架桥机等安装工艺，但受施工场地限制、环境因素干扰等原因制约，某些项目无法采用常规方式来进行钢结构桥梁的安装。近年来，顶推滑移技术逐步在钢结构桥梁安装中得到广泛应用。现以景洪路（金都路—华泾港）道路新建工程春申塘桥为例，进行介绍，以期为类似工程提供参考。     

钢结构表观裂纹监测技术对比与展望

随着钢结构的广泛应用,其疲劳开裂问题也日益得到重视,尤其是对钢结构开裂情况把握的实时性需求日益迫切。首先总结和对比分析了常用钢结构疲劳开裂检测手段的技术特点和局限;而后结合钢结构开裂实时信息获取的现实需求,引入了钢结构表观裂纹监测的概念,提出了在统一时间尺度下疲劳裂纹发展过程追踪的自动化监测与识别方法。通过微视距成像设备裂纹信息采集、图像拼接、裂纹分割及基于深度学习的自动化识别,实现裂纹扩展形态信息的自动获取。分析与研究表明,计算机视觉技术在钢结构裂纹监测领域的应用与发展可以突破目前该领域的技术局限。     

关于压挠构件总稳定性验算方法的最新讨论

在研究分析国内外有关桥梁钢结构现行设计规范的基础上，结合科研设计经验和我国铁路桥涵钢结构工程的实际情况，提出了应在修订我国《铁路桥涵钢结构设计规范》时增加双向受弯压挠构件总稳定性验算方法的建议。笔者所提出的实用公式能与原桥规单向受弯压挠构件稳定性验算公式圆顺地稀接起来。     

钢结构桥梁防腐蚀涂装体系的选择

自５０年代建成武汉长江湖在桥以来，我国在长江、黄河及其它河流上陆续修建大量的铁路桥梁，其中以大跨度钢桁梁居多。近年来，随着国家基础设施建设速度的加快，大型钢结构桥梁不断涌现，钢结构防腐涂装日渐成为人们关注的课题。在介绍甸铁路钢桥防腐技术发展历程的同时，着重论述了钢结构桥梁防腐蚀涂装体系的选择。     

中铁二十局集团第四工程有限公司

中铁二十局集团第四工程有限公司为中铁二十局集团控股的大型建筑施工企业。具有铁路、公路、市政总承包一级，公路路基、桥梁、隧道专业承包一级和铁路铺架、钢结构专业承包二级资质，经营领域涵盖铁路、公路、市政、水利、地铁、轻轨、客运专线、铁路运输等诸多领域，经营范围遍布全国21个省（市、区），总部位于山东省青岛市。     

封一/四

钢结构桥梁形式多样,优点突出,在世界各地应用广泛,为了推进中国钢结构桥梁的建设,促进中国钢结构桥梁抗火防灾研究领域的全面发展,加快钢结构桥梁抗火防灾技术的研究,加强钢结构桥梁抵抗火灾的能力,提升管理部门应对钢结构桥梁遭遇火灾时的应急水平,对钢结构桥梁抗火防灾的研究现状与亟待解决的问题进行了总结。研究了国内外钢结构桥梁火灾发生时的场景以及钢结构桥梁遭遇火灾时的破坏形态,分析了钢结构桥梁火灾发生时的特点,强调了油罐车火灾对钢结构桥梁安全性能的严重威胁,给出了钢结构桥梁抗火防灾的关键技术。继而,对其抗火研究存在的问题进行了梳理,包括钢结构桥梁所用材料的高温特性,复杂环境下钢结构桥梁截面的传热机制、钢-混凝土组合梁界面间的高温作用机理、钢结构桥梁火灾行为的数值模拟与智能预测技术、火灾全过程中钢结构桥梁的试验与测试方法、火灾高温下钢结构桥梁的力学行为以及钢结构桥梁抗火研究的工程应用等七大方面给出了钢结构桥梁抗火研究亟待解决的问题和更高的目标。以期对钢结构桥梁抗火防灾方向的技术研究提供全新的视角和基础资料。     

跨海大桥钢结构养护涂装体系设计及应用

以舟山跨海大桥钢结构防腐为依托，在分析腐蚀环境因素和养护现状后，从延长涂装的保护年限以及LCC(生命周期成本)的最小化出发，对钢箱梁、钢制螺栓、钢丝绳吊索、潮汐区钢结构及密闭或半密闭空间钢结构的养护涂装体系方案设计、施工技术进行研究，提出钢箱梁内外表面养护涂装体系、钢制螺栓胶封复合涂层、钢丝绳吊索三胶两布、潮汐区钢结构湿固化涂层，通过试验段试验和现场试验，在舟山跨海大桥中得到成功应用，提高了跨海大桥钢结构的耐久性和耐候性。     

小半径大横坡跨高速公路钢箱梁安装施工技术研究

随着我国钢铁供给侧改革,钢结构技术日渐成熟,钢结构桥梁逐渐推广,钢箱梁的施工比重将逐步提高。本文针对大龙潭互通E匝道第3联的钢箱梁安装,进行了方案设计,并对小半径、大横坡钢箱梁跨高速段安装的重难点进行了深入分析和探讨。可为我国其他钢结构桥梁安装施工提供有益参考。     

钢结构工程监理要点

钢结构从19世纪初得到应用,开始建造桥梁和房屋,至今经久不衰,生命力越来越强,主要原因,钢结构有着许多优点,是其它材料不能可比的,钢结构具有,自重轻、施工快、强度高、成本低、周期短、占地小、可回收等优点,钢结构在我国的应用日渐广泛,在工程施工过程中,必然有着良莠不齐的施工队伍,为保证钢结构工程的施工质量,必须要求监理人员从开工准备到最后的竣工验收,必须有完备的专业知识和较强的责任心方能确保工程顺利交付使用。本文对钢结构工程中的监理要点加以论述。     

互通立交设计知识讲座成功举办

我国年钢产量已达6．7亿吨，居世界首位，丰富的钢资源给桥梁采用钢结构带来了机遇。为更好地推广运用钢结构进行桥梁建设，落实中央提出的“产能利用”方针，中国公路学会桥梁和结构工程分会于2009年12月19日至20日在山东济南举办“组合结构桥梁创新技术论坛”。     

我国将进一步加大高速公路建设中钢结构桥梁应用推广

<正>钢结构桥梁具有使用寿命长、全寿命期成本低、回收利用率高等优点,在国外应用较广泛。如何加大我国高架钢结构高速公路建设,交通运输部回复《政协提案:第1305号关于发展高架钢结构高速公路的提案》时表示,在桥梁方案比选中,将钢结构桥梁方案与其他方案一起进行技术经济比较,加大钢结构桥梁应用推广的力度。     

公路钢结构桥梁的疲劳设计研究

在总结疲劳设计方法的基础上,将当前主要的钢结构桥梁设计规范的疲劳设计部分进行了对比,可作为钢结构桥梁疲劳设计、研究的参考,也为我国交通行业钢结构桥梁规范的制订提供借鉴。     

广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构施工特点

介绍广州新白云国际机场航站楼主楼钢结构施工特点，该工程为我国目前规模较大的钢管衍架结构。     

通州船舶业扬帆出海

通州市政府在数年前决心作出产业结构调整後，大力发展船舶和钢结构产业，现在已见成效。11月25—26日在通州举行了为期两天的“2007船舶制造及钢结构（通州）国际会议”，通州市委书记陈照煌在会上表示，到2010年通州的船舶及钢结构产业将形成年产200万吨造船，300万吨钢结构的生产能力，成为船舶制造业的重要基地之一。[编者按]     

基于智能压电传感器的焊缝质量控制研究

随着我国综合国力不断增长,大量的钢结构广泛应用于土木工程领域。焊接技术作为一种钢结构连接的重要工艺,大量地运用在各种钢结构构件当中,焊缝质量的监测成为质量控制的核心内容。为了对焊缝质量进行有效评估,提出了基于小波包分析的损伤指标,采用智能压电传感器对焊缝质量变化过程进行时域信号捕捉,分析信号时域特征,由时域特征信号与损伤指标两方面对焊缝质量进行量化分析。基于松原至通榆(吉蒙界)段高速公路某钢板桥焊缝进行研究分析,研究结果表明该钢板桥焊缝质量合格,所提出的监测技术在实际工程中有很大的应用潜力。     

基于精细化BIM模型的钢结构桥梁工程量自动统计技术研究

BIM技术的应用是当前一个非常活跃的工程建设领域研究方向,近年来复杂异形钢结构桥梁在国内的应用越来越多,但是在施工过程中对工程量的计算等还多采用传统的计算表方式计算。以郑万铁路巫山大宁河大桥应用BIM技术为例,提出了一个基于BIM模型的钢结构桥梁工程量统计新方法,构建了一套钢结构桥梁的标准化建模流程,使用VB语言对CATIA进行二次开发,实现了工程量统计表格的自动批量化填写,显著提升复杂钢结构桥梁工程量统计的效率和精度。     

我国公路大跨径桥梁设计与施工应重视的一些问题

通过借鉴丹麦大跨径桥梁设计施工的先进经验，提出我国公路大跨径桥梁建设在设计中应不断提高计算机辅助设计能力，重视环保和结构耐久性问题，对采用钢结构预制吊装施工工艺的前景提出看法。