普通钢筋混凝土连续箱梁裂缝分析

通过对珠江三角洲干线公路上已修建的几座典型的普通钢筋混凝土连续 箱梁（以下简称“箱梁”）的结构设计与使用情况介绍，对“箱梁”裂缝现象进行了讨论和分析。     

浅谈挖孔桩在不同地质情况下的处理方法

结合杭金衢高速公路金华段桩基施工的实际情况，通过五座桥梁施工所采用的措施，简略介绍挖孔桩所遇不同地质情况的几种处理方法。     

长沙理工大学桥梁与结构工程学院

长沙理工大学桥梁与结构工程学院设有土木工程(桥梁工程、建筑工程、岩土工程、隧道与地下工程方向)和工程力学两个本科专业以及桥梁与隧道工程学科博士学位点、桥梁与隧道工程、结构工程、岩土工程、工程力学四个硕士学位点,并已具有同等学力硕士学位和工程硕士学位授予资格。该院现有教职工126人,其中教授15人,副教授40人,具有博士学位者16人,有一支理论功底深厚、学术作风严谨、工程实践经验丰富的师资队伍。该院下设工程力学、结构力学、桥梁工程、工程结构、施工技术与管理、岩土工程和隧道与地下工程七个教研室；结构试验和工程力学两大实验中心以及岩土工程实验室桥梁工程、结构工程、岩土工程等研究所以及土木工程结构检测试验中心。拥有一个省级重点学科,一个省级重点实验室,一个省级示范实验室和一个国家与地方共建实验室。近年来,该院的四大学科承担了大量的科研任务,获得省部级科技进步奖17项,湖南省优秀教学成果奖7项,公开出版专著与教材16本,发表论文400余篇。桥梁与隧道工程学科在桥梁结构可靠度理论与优化设计、桥梁结构分析与工程控制、桥梁结构理论与新技术新工艺等方面的研究处于国内先进水平,取得了一批高水平的成果。结构工程学科在钢筋混凝土结构、配筋砌体结构、钢结构等学术领域已形成特色,正在跻身国内先进水平的行列。岩土工程学科以隧道与地下工程、土力学与地基基础、边坡稳定分析与加固等为研究方向,近几年承担了国家、省自然科学基金等项目30余项。工程力学学科在断裂理论和应用、振动理论及其工程应用等方面进行了较深入的研究,具有一定的特色。     

函数模糊识辨法及其在桥梁抗洪能力评估中的应用

现行桥梁抗洪能力评估方法大多需要汇流方式、雨量损失、流域平均坡度、主河槽长度等参数,令缺少相关资料的既有中小桥梁抗洪能力评估难以实施.为解决这一问题,本文提出一种基于历史水痕标定的函数模糊识辨法:建立典型断面的雨量—水位函数,利用模糊识别方法确定与实际断面最相似的典型断面,借助桥墩历史水痕和对应的暴雨强度资料标定雨量—水位函数,从而利用雨量资料,对桥梁进行抗洪能力评估.研究结果表明,该方法的理论基础可靠;只需糙率和一组历史雨量及对应水痕高程,避免了收集汇流方式、雨量损失、流域坡度、主河槽长度、流域面积等大量的勘测工作和繁琐计算;计算精度满足工程要求,可以广泛应用于中小流域桥梁抗洪能力评估.     

桥梁平转施工中球铰界面的摩擦力精确计算方法及验证

转体施工是桥梁施工中的重要方法,中国已成功将该技术应用于数百座大跨桥梁的施工。大吨位转体施工中,摩擦力的计算至关重要,但现有工程实践中给出的近似计算方法与工程试验值有较大差距。因此,精确的摩擦力和摩阻力矩计算理论,是转体施工中亟待解决的问题。首先采用称重原理获得竖向摩阻力矩,然后利用接触理论求得接触面的应力分布规律,并推导出竖向摩阻力矩理论公式,进而求得摩擦因数。之后,利用获得的摩擦因数,根据接触面的应力分布规律,获得了平转过程中的水平摩阻力矩和牵引力。最后,进一步将前述方法推广到带滑块的转体装置中,获得统一的摩擦因数、摩阻力矩计算方法。将该方法和有限单元法的计算结果进行对比,两者高度吻合;和实际工程数据对比,显示所提方法的结果更加合理、准确。主要结论如下：①根据称配重方法计算摩擦因数时,现有近似计算方法获得的摩擦因数,随着球铰参数α的增加误差逐渐增大。②球铰表面接触应力呈现出中间向两边逐渐增大的分布特征,现有计算方法假设均匀的法向接触应力分布与实际应力分布差距较大。无滑块转体装置中,有限元模型计算所得水平转动摩阻力矩比现有近似方法计算的大14.3%;而该方法计算值与有限元结果误差仅为3.0%。③在带滑块转体装置中,与工程实测值相比,现有近似方法和该改进方法获得的水平转动摩阻力矩误差分别为31.4%和23.7%。由此可见,该方法进一步提高了计算准确度。     

预应力混凝土箱梁损伤后剩余承载力计算及变化规律研究

目前对在役桥梁进行技术状况评定时,往往需采用荷载试验的方法来反映桥梁结构实际损伤所产生的性能退化。然而,荷载试验方法存在费用高、耗时长等问题,进行荷载试验代价巨大,且对于存在损伤的结构具有一定的风险。因此,基于对一新建跨径30 m预制预应力混凝土箱梁进行的足尺模型试验结果,构造定义了2种不同的刚度损伤折减系数,结合规范给出的开裂构件抗弯刚度计算公式,提出基于刚度损伤折减系数计算构件实际剩余承载力的计算公式。结果表明：2种方法定义得到的抗弯刚度折减系数的变化趋势基本一致,箱梁在出现损伤后的刚度折减效应明显,从箱梁出现开裂损伤到承载能力极限状态刚度折减约40%,相邻两截面的刚度折减可近似呈线性分布;基于刚度损伤折减系数计算的剩余承载力与试验值的偏差都在5%以下;结合刚度折减系数沿箱梁纵向的分布规律,可计算得出在跨中截面出现损伤后,沿箱梁纵向各截面实际剩余承载力的分布规律。提出的基于刚度损伤折减系数计算实际剩余承载力的方法,可通过结构外观检查结果实现对带有损伤的预应力混凝土箱梁实际剩余承载力的准确计算,该方法简便可行、费用低廉,同时也可为出现损伤的在役桥梁技术状况评定及剩余承载力计算提供一定的借鉴。     

中国桥梁工程学术研究综述·2021

为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域（包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等）的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理：桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。（北京工业大学韩强老师提供初稿）     

组合梁负弯矩区UHPC接缝抗弯性能试验

为提高钢-混组合梁桥负弯矩区混凝土桥面板的抗裂性并简化现场施工工艺,提出新型钢-混组合梁桥负弯矩区超高性能混凝土（Ultra-high Performance Concrete,UHPC）接缝方案。以湖南省某桥为工程背景,进行1∶2缩尺模型抗弯试验研究;编制截面弯矩-曲率关系MATLAB程序,并与实测值进行对比,验证该程序可用于计算UHPC覆盖下的普通混凝土（NC）中钢筋应力;对现有NC裂缝宽度规范公式进行修正,提出考虑UHPC约束作用的组合梁负弯矩区NC最大裂缝宽度的建议公式;讨论钢-混组合梁桥负弯矩区UHPC湿接缝合理的纵桥向长度,分析UHPC层厚度及层内配筋对抗裂性能的影响。研究结果表明：新型UHPC接缝方案的抗裂性能和抗弯承载能力均满足工程要求,且接缝节点强度高于非接缝区预制部分强度;负弯矩作用下,试件沿梁高的应变较好地满足平截面假定,钢梁与混凝土板及UHPC与NC间的层间滑移量均较小;UHPC裂缝呈现“多而细”的特征,而NC裂缝呈现“少而宽”的特征,预制部分混凝土顶面最先开裂,之后UHPC-NC交界面、UHPC顶面、UHPC覆盖下的NC侧面依次出现裂缝;对于负弯矩区采用UHPC接缝的中小跨径钢-混组合连续梁桥,UHPC层的纵桥向长度宜为20%标准跨径,UHPC层厚度可根据实际工程设计要求确定,增大桥面板内钢筋直径可以提高负弯矩区混凝土的抗裂性能。     

深水桥梁垫层隔震基础冲刷演化机理与设计建议

群桩和沉井作为跨江海桥梁的基础支撑体系已得到广泛应用,但近年来实际工程的水深不断增加,现有技术已难以适用于50 m以上的超深水环境条件。为研究垫层隔震基础这一新型深水桥梁基础的冲刷演化机理,针对周期为1.2 s,波高分别为4、6、8 cm的3种波浪条件,以及海流流速为25 cm·s^-1,波浪波高为6 cm,周期为1.2 s的波流共同作用条件,开展砂土中垫层隔震基础冲刷演化机理的波流水槽模型试验研究,结合仅单向流作用下的基础体系冲刷演化机制,重点考察并梳理了隔震垫层的5种典型破坏形式及其特点。结果表明：仅存在单向流作用时,垫层的破坏形式主要为边缘破坏、剪切破坏和完全破坏,且严重程度随流速增大而增大;存在波浪作用时,海床泥沙及垫层材料起动后将发生振荡,导致隔震垫层还会发生掩埋破坏和掏底破坏;波流共同作用时,产生的影响比二者单独作用时更严重,对基础体系的正常工作产生严重影响。此外,通过分析交界面位置附近材料在冲刷过程中的滑动与滚动过程,认为颗粒材料的滑动和滚动是造成隔震垫层材料流失的主要原因。最后,对比分析了国内外抛石设计规范中的粒径计算方法,并在此基础上对垫层材料的设计提出建议。