中国桥梁工程学术研究综述·2021
CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT
中国公路学报
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
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引言
(东南大学王景全老师)
回望不平凡的2020年,了不起的“桥梁人”站在“2个一百年”的历史交汇点,克服疫情影响,争分夺秒复工复产,全力以赴创新创造,为中国桥梁事业发展贡献力量,不断创造世界桥梁发展新的历史。2020年7月1日,主跨1 092 m的钢桁梁斜拉桥——沪苏通大桥通车,这是世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥;12月15日,世界首座大跨度串联式斜拉桥——珠海洪鹤大桥运营;12月24日14时,南京长江五桥(江心洲长江大桥)通车运营,该桥为双主跨600 m的三塔斜拉桥,采用了钢-UHPC组合加劲梁体系,该体系为世界首创;12月28日,主跨575 m的中承式钢管混凝土拱桥——广西荔浦至玉林高速公路平南三桥正式建成通车,打破了拱桥跨径的世界纪录;12月30日,中国首座公铁两用跨海大桥——京台线平潭海峡公铁大桥正式通车运营。
中国桥梁建设取得了举世瞩目的成就,正从桥梁大国向桥梁强国迈进。在交通强国、海洋强国、一带一路、川藏铁路等新时代战略驱动下,桥梁工程科技发展面临全新挑战:①桥梁结构体系的创新与突破;②深水海洋环境桥梁建设与长期服役性能;③复杂艰险地区(无人区)桥梁的智能建造;④多灾害耦合作用下桥梁灾变理论与控制;⑤服役的桥梁“老龄化”和服役条件恶化。为应对这些挑战,需对桥梁工程中涌现的新材料、新工艺、新技术、新体系等方面的创新成果进行系统总结与梳理。为促进中国桥梁工程学科的发展,充分发挥《中国公路学报》在公路交通行业中的学术引领作用,本刊编辑部约请了桥梁工程领域的专家、学者20余人,在分析行业发展现状和趋势的基础上,围绕桥梁工程技术创新、高性能材料与桥梁结构新体系、桥梁作用及分析、钢桥及组合结构桥梁、桥梁防灾减灾、桥梁基础工程、桥梁监测评估及加固、桥上行车安全、智能桥梁、桥梁ABC法等主题,论述学术研究现状、热点、存在问题、具体对策及发展前景,以期为中国桥梁工程学科的学术研究与发展提供参考和借鉴。由于资料、水平有限,加之时间仓促,该综述还不够系统和完善,对一些问题分析的深度和广度还不够,敬请广大读者批评指正。
桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师)
新材料促进桥梁工程技术革新
桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展
桥梁抗灾变能力显著提高
桥梁智能化水平大幅提升
跨海桥梁深水基础不断创新
桥梁结构设计
桥梁作用及分析
(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师)
钢桥及组合结构桥梁
(西南交通大学卫星老师)
高性能材料
(湖南大学邵旭东老师、西南交通大学张锐老师、北京工业大学刘越老师、西南交通大学勾红叶老师)
桥梁基础工程
(同济大学梁发云老师)
桥梁建造新技术
钢结构桥梁施工新技术
(西南交通大学卫星老师)
桥梁快速建造技术
(北京工业大学贾俊峰老师)
桥梁运维
监测与评估
(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师)
智能检测
(西南交通大学勾红叶老师)
桥上行车安全性
(中南大学国巍老师)
加固与性能提升
(西南交通大学勾红叶老师)
桥梁防灾减灾
抗震减震
(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师)
抗风
(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师)
抗火
(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等)
抗撞击及防护
(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔)
抗水
(东南大学熊文老师)
智能防灾减灾
(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师)
结语
(西南交通大学张清华老师)
桥梁工程作为结构工程的主要形式,其发展和演进史伴随了人类文明发展的全过程,与社会、经济、文化、科学、技术等密切相关,是人类科学技术史的重要组成部分。中国的桥梁工程应用与发展,具有鲜明的自身特点:从桥梁工程的保有量而言,作为世界第一桥梁大国,中国已建成全球材料和结构形式最多样、区域人口最密集且交通任务最繁重、带病服役桥梁数量最多的最大规模在役桥梁群,公路铁路桥梁保有量达百万座级;从桥梁工程的应用场景和服役条件看,作为全球经济发展最活跃和地理环境条件最复杂的地区,中国交通荷载具有“重载、高速、大流量”的重要特征,以平潭海峡大桥和川藏铁路为代表的近海和艰险山区桥梁迅猛发展,极端环境气候条件下的结构性能保障技术需求远高于常规桥梁,桥梁工程结构在设计、建造、运维以及防灾减灾等全寿命周期的各个阶段面临的挑战前所未有;从所处的历史发展阶段看,近年来中国桥梁工程飞速发展,取得了举世瞩目的成就,已成为推动国际桥梁技术进步和科技创新的主要原动力之一,正处于从“并行者”向“引领者”新的历史方位转变的关键阶段。同时,中国正处于从“建设为主”向“建养并重”的关键转型期,新建桥梁迅猛发展的同时,在役桥梁的老化和病害问题,以及对在役桥梁服役安全和服役质量的高需求与结构的实际性能不足之间的突出矛盾日趋凸显。
《交通强国建设纲要》明确指示,交通建设是建设现代化经济体系的先行领域,是全面建成社会主义现代化强国的重要支撑,明确要求未来30年分2个阶段推进交通强国战略,到2035年基本建成交通强国,到本世纪中叶,全面建成位居世界前列的交通强国。作为交通基础设施的核心组成部分,推动桥梁工程的高质量发展与创新实践,是实现交通强国建设目标的重要抓手和基本前提。在交通强国战略重大深入推进的关键时期,根据中国的桥梁工程的具体情况和未来发展需求,紧密围绕桥梁工程高质量可持续发展的核心支撑性理论方法和关键技术,以近年来中国桥梁工程所取得的主要成就、结构设计、建造技术、运维保障、结构防灾减灾为切入点,结合中国桥梁工程应用和发展的实际,截取中国桥梁工程发展史重要节点的主切面,深刻认识发展现状与重大需求、梳理并审视差距与不足、总结经验教训、厘清下阶段研究的关键问题和主要着力点,极为必要且正当其时,对于推动中国桥梁工程的高质量发展的意义不言而喻。
概括而言,《中国桥梁工程学术研究综述·2021》的内容主要包括以下方面:
(1)总结了中国桥梁工程近年来所取得的主要新成就。
(2)梳理了中国在桥梁结构设计理论和方法方面所取得的新进展。
(3)总结了桥梁建造技术在中国的新发展和工程应用问题。
(4)剖析了桥梁工程运维领域的研究进展。
(5)阐述了桥梁防灾减灾主要研究领域的研究现状和发展趋势。
策划与实施
总策划:贺拴海,芮海田
策划:刘桦,王磊,韩强,王景全,张清华
组稿:韩强,王景全,张清华,王磊
统稿:叶肖伟,梁发云,贾俊峰,熊文
撰写:(以姓氏笔画为序)
卫星,王景全,勾红叶,孔烜,叶肖伟,刘越,刘焕举,张岗,张锐,张文明,张清华,陈文礼,陈艾荣,邵旭东,国巍,贺拴海,贾俊峰,崔闯,梁发云,韩强,韩万水,鲍跃全,熊文,樊伟
编辑:王磊,马勇,刘辉,张伟伟,陈红燕,张维,刘佼,芮珩硕