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中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2021

 唐繼舜 2021-03-12

CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT

中國(guó)公路學(xué)報(bào)

     


     為了促進(jìn)中國(guó)橋梁工程學(xué)科的發(fā)展,,系統(tǒng)梳理了近年來國(guó)內(nèi)外橋梁工程領(lǐng)域(包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造技術(shù)、運(yùn)維保障,、防災(zāi)減災(zāi)等)的學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀,、熱點(diǎn)前沿,、存在問題,、具體對(duì)策及發(fā)展前景。首先總結(jié)了橋梁工程學(xué)科在新材料與結(jié)構(gòu)體系,、工業(yè)化與智能建造,、抗災(zāi)變能力、智能化與信息化等方面取得的最新進(jìn)展,;然后分別對(duì)上述橋梁工程領(lǐng)域各方面的內(nèi)容進(jìn)行了系統(tǒng)梳理:橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)探討了鋼橋及組合結(jié)構(gòu)橋梁,、高性能材料與結(jié)構(gòu)、深水橋梁基礎(chǔ)的研究現(xiàn)狀,;橋梁建造新技術(shù)方面綜述了鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工新技術(shù),、預(yù)制裝配技術(shù)以及橋梁快速建造技術(shù);橋梁運(yùn)維方面總結(jié)了橋梁檢測(cè),、監(jiān)測(cè)與評(píng)估加固的最新研究,;橋梁防災(zāi)減災(zāi)方面突出了抗震減震、抗風(fēng),、抗火,、抗撞和抗水的研究新進(jìn)展;同時(shí)對(duì)橋梁工程領(lǐng)域各方向面臨的關(guān)鍵問題,、主要挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望,,以期對(duì)橋梁工程學(xué)科的學(xué)術(shù)研究和工程實(shí)踐提供新的視角和基礎(chǔ)資料。

——北京工業(yè)大學(xué)韓強(qiáng)老師

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中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2021

引言

(東南大學(xué)王景全老師)

     回望不平凡的2020年,,了不起的“橋梁人”站在“2個(gè)一百年”的歷史交匯點(diǎn),,克服疫情影響,爭(zhēng)分奪秒復(fù)工復(fù)產(chǎn),,全力以赴創(chuàng)新創(chuàng)造,,為中國(guó)橋梁事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量,不斷創(chuàng)造世界橋梁發(fā)展新的歷史,。2020年7月1日,,主跨1 092 m的鋼桁梁斜拉橋——滬蘇通大橋通車,這是世界上首座跨度超千米的公鐵兩用斜拉橋,;12月15日,,世界首座大跨度串聯(lián)式斜拉橋——珠海洪鶴大橋運(yùn)營(yíng);12月24日14時(shí),,南京長(zhǎng)江五橋(江心洲長(zhǎng)江大橋)通車運(yùn)營(yíng),,該橋?yàn)殡p主跨600 m的三塔斜拉橋,采用了鋼-UHPC組合加勁梁體系,該體系為世界首創(chuàng),;12月28日,主跨575 m的中承式鋼管混凝土拱橋——廣西荔浦至玉林高速公路平南三橋正式建成通車,,打破了拱橋跨徑的世界紀(jì)錄,;12月30日,,中國(guó)首座公鐵兩用跨海大橋——京臺(tái)線平潭海峽公鐵大橋正式通車運(yùn)營(yíng),。

     中國(guó)橋梁建設(shè)取得了舉世矚目的成就,,正從橋梁大國(guó)向橋梁強(qiáng)國(guó)邁進(jìn),。在交通強(qiáng)國(guó),、海洋強(qiáng)國(guó),、一帶一路,、川藏鐵路等新時(shí)代戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下,,橋梁工程科技發(fā)展面臨全新挑戰(zhàn):①橋梁結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新與突破;②深水海洋環(huán)境橋梁建設(shè)與長(zhǎng)期服役性能,;③復(fù)雜艱險(xiǎn)地區(qū)(無人區(qū))橋梁的智能建造;④多災(zāi)害耦合作用下橋梁災(zāi)變理論與控制,;⑤服役的橋梁“老齡化”和服役條件惡化,。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),,需對(duì)橋梁工程中涌現(xiàn)的新材料,、新工藝,、新技術(shù),、新體系等方面的創(chuàng)新成果進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)與梳理。為促進(jìn)中國(guó)橋梁工程學(xué)科的發(fā)展,,充分發(fā)揮《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》在公路交通行業(yè)中的學(xué)術(shù)引領(lǐng)作用,,本刊編輯部約請(qǐng)了橋梁工程領(lǐng)域的專家,、學(xué)者20余人,,在分析行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,圍繞橋梁工程技術(shù)創(chuàng)新,、高性能材料與橋梁結(jié)構(gòu)新體系,、橋梁作用及分析、鋼橋及組合結(jié)構(gòu)橋梁,、橋梁防災(zāi)減災(zāi),、橋梁基礎(chǔ)工程、橋梁監(jiān)測(cè)評(píng)估及加固,、橋上行車安全,、智能橋梁、橋梁ABC法等主題,,論述學(xué)術(shù)研究現(xiàn)狀,、熱點(diǎn)、存在問題,、具體對(duì)策及發(fā)展前景,以期為中國(guó)橋梁工程學(xué)科的學(xué)術(shù)研究與發(fā)展提供參考和借鑒。由于資料,、水平有限,,加之時(shí)間倉(cāng)促,,該綜述還不夠系統(tǒng)和完善,對(duì)一些問題分析的深度和廣度還不夠,,敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正,。

橋梁工程研究新進(jìn)展(東南大學(xué)王景全老師)


  • 新材料促進(jìn)橋梁工程技術(shù)革新

  • 橋梁工業(yè)化進(jìn)程與智能建造技術(shù)取得長(zhǎng)足發(fā)展

  • 橋梁抗災(zāi)變能力顯著提高

  • 橋梁智能化水平大幅提升

  • 跨海橋梁深水基礎(chǔ)不斷創(chuàng)新

橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


  • 橋梁作用及分析

    (同濟(jì)大學(xué)陳艾榮老師、長(zhǎng)安大學(xué)韓萬水老師,、河北工程大學(xué)劉煥舉老師)

  • 鋼橋及組合結(jié)構(gòu)橋梁

    (西南交通大學(xué)衛(wèi)星老師)

  • 高性能材料

    (湖南大學(xué)邵旭東老師,、西南交通大學(xué)張銳老師、北京工業(yè)大學(xué)劉越老師,、西南交通大學(xué)勾紅葉老師)

  • 橋梁基礎(chǔ)工程

    (同濟(jì)大學(xué)梁發(fā)云老師)

橋梁建造新技術(shù)


  • 鋼結(jié)構(gòu)橋梁施工新技術(shù)

    (西南交通大學(xué)衛(wèi)星老師)

  • 橋梁快速建造技術(shù)

    (北京工業(yè)大學(xué)賈俊峰老師)

橋梁運(yùn)維


  • 監(jiān)測(cè)與評(píng)估

    (浙江大學(xué)葉肖偉老師,、湖南大學(xué)孔烜老師、西南交通大學(xué)崔闖老師)

  • 智能檢測(cè)

    (西南交通大學(xué)勾紅葉老師)

  • 橋上行車安全性

     (中南大學(xué)國(guó)巍老師)

  • 加固與性能提升

     (西南交通大學(xué)勾紅葉老師)

橋梁防災(zāi)減災(zāi)


  • 抗震減震

      (北京工業(yè)大學(xué)賈俊峰老師,、中南大學(xué)國(guó)巍老師)

  • 抗風(fēng)

     (東南大學(xué)張文明老師,、哈爾濱工業(yè)大學(xué)陳文禮老師)

  • 抗火

     (長(zhǎng)安大學(xué)張崗老師、賀拴海老師,、宋超杰等)

  • 抗撞擊及防護(hù)

    (湖南大學(xué)樊偉老師,、謝瑞洪、王泓翔)

  • 抗水

    (東南大學(xué)熊文老師)

  • 智能防災(zāi)減災(zāi)

    (西南交通大學(xué)勾紅葉老師,、哈爾濱工業(yè)大學(xué)鮑躍全老師)

結(jié)語(yǔ)

(西南交通大學(xué)張清華老師)

     橋梁工程作為結(jié)構(gòu)工程的主要形式,,其發(fā)展和演進(jìn)史伴隨了人類文明發(fā)展的全過程,與社會(huì),、經(jīng)濟(jì),、文化、科學(xué),、技術(shù)等密切相關(guān),是人類科學(xué)技術(shù)史的重要組成部分,。中國(guó)的橋梁工程應(yīng)用與發(fā)展,,具有鮮明的自身特點(diǎn):從橋梁工程的保有量而言,作為世界第一橋梁大國(guó),,中國(guó)已建成全球材料和結(jié)構(gòu)形式最多樣,、區(qū)域人口最密集且交通任務(wù)最繁重、帶病服役橋梁數(shù)量最多的最大規(guī)模在役橋梁群,,公路鐵路橋梁保有量達(dá)百萬座級(jí),;從橋梁工程的應(yīng)用場(chǎng)景和服役條件看,作為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展最活躍和地理環(huán)境條件最復(fù)雜的地區(qū),,中國(guó)交通荷載具有“重載,、高速、大流量”的重要特征,,以平潭海峽大橋和川藏鐵路為代表的近海和艱險(xiǎn)山區(qū)橋梁迅猛發(fā)展,,極端環(huán)境氣候條件下的結(jié)構(gòu)性能保障技術(shù)需求遠(yuǎn)高于常規(guī)橋梁,,橋梁工程結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)、建造,、運(yùn)維以及防災(zāi)減災(zāi)等全壽命周期的各個(gè)階段面臨的挑戰(zhàn)前所未有,;從所處的歷史發(fā)展階段看,近年來中國(guó)橋梁工程飛速發(fā)展,,取得了舉世矚目的成就,,已成為推動(dòng)國(guó)際橋梁技術(shù)進(jìn)步和科技創(chuàng)新的主要原動(dòng)力之一,正處于從“并行者”向“引領(lǐng)者”新的歷史方位轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵階段,。同時(shí),,中國(guó)正處于從“建設(shè)為主”向“建養(yǎng)并重”的關(guān)鍵轉(zhuǎn)型期,新建橋梁迅猛發(fā)展的同時(shí),,在役橋梁的老化和病害問題,,以及對(duì)在役橋梁服役安全和服役質(zhì)量的高需求與結(jié)構(gòu)的實(shí)際性能不足之間的突出矛盾日趨凸顯。

    《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》明確指示,,交通建設(shè)是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的先行領(lǐng)域,,是全面建成社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)的重要支撐,明確要求未來30年分2個(gè)階段推進(jìn)交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,,到2035年基本建成交通強(qiáng)國(guó),,到本世紀(jì)中葉,全面建成位居世界前列的交通強(qiáng)國(guó),。作為交通基礎(chǔ)設(shè)施的核心組成部分,,推動(dòng)橋梁工程的高質(zhì)量發(fā)展與創(chuàng)新實(shí)踐,是實(shí)現(xiàn)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)目標(biāo)的重要抓手和基本前提,。在交通強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略重大深入推進(jìn)的關(guān)鍵時(shí)期,,根據(jù)中國(guó)的橋梁工程的具體情況和未來發(fā)展需求,緊密圍繞橋梁工程高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的核心支撐性理論方法和關(guān)鍵技術(shù),,以近年來中國(guó)橋梁工程所取得的主要成就,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建造技術(shù),、運(yùn)維保障,、結(jié)構(gòu)防災(zāi)減災(zāi)為切入點(diǎn),結(jié)合中國(guó)橋梁工程應(yīng)用和發(fā)展的實(shí)際,,截取中國(guó)橋梁工程發(fā)展史重要節(jié)點(diǎn)的主切面,,深刻認(rèn)識(shí)發(fā)展現(xiàn)狀與重大需求、梳理并審視差距與不足,、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),、厘清下階段研究的關(guān)鍵問題和主要著力點(diǎn),極為必要且正當(dāng)其時(shí),,對(duì)于推動(dòng)中國(guó)橋梁工程的高質(zhì)量發(fā)展的意義不言而喻,。

      概括而言,,《中國(guó)橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2021》的內(nèi)容主要包括以下方面:

    (1)總結(jié)了中國(guó)橋梁工程近年來所取得的主要新成就。

    (2)梳理了中國(guó)在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論和方法方面所取得的新進(jìn)展,。

    (3)總結(jié)了橋梁建造技術(shù)在中國(guó)的新發(fā)展和工程應(yīng)用問題,。

    (4)剖析了橋梁工程運(yùn)維領(lǐng)域的研究進(jìn)展。

    (5)闡述了橋梁防災(zāi)減災(zāi)主要研究領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì),。


策劃與實(shí)施

總策劃:賀拴海,,芮海田

策劃:劉樺,王磊,,韓強(qiáng),,王景全,張清華

組稿:韓強(qiáng),,王景全,,張清華,王磊

統(tǒng)稿:葉肖偉,,梁發(fā)云,,賈俊峰,熊文

撰寫:(以姓氏筆畫為序)

衛(wèi)星,,王景全,,勾紅葉,孔烜,,葉肖偉,,劉越,劉煥舉,,張崗,,張銳,張文明,,張清華,,陳文禮,陳艾榮,,邵旭東,國(guó)巍,,賀拴海,,賈俊峰,崔闖,,梁發(fā)云,,韓強(qiáng),韓萬水,,鮑躍全,,熊文,,樊偉

編輯:王磊,馬勇,,劉輝,,張偉偉,陳紅燕,,張維,,劉佼,芮珩碩



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