中国公路学报

Select

中国公路学报. 2018, 31(12): 0-0.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

Select

封一/四

中国公路学报. 2018, 31(12): 0-0.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

Select

“桥梁工业化及快速施工桥梁”专刊导语

中国公路学报. 2018, 31(12): 0-0.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

随着我国城镇化水平的不断提高，交通基础设施建设投入进一步加大，确保交通基础桥梁设施的优质、高效和安全建造，尽可能减少建设过程中对周边环境及交通通行的影响，降低生产过程中废水或废物的排放，并结合智能传感和数字化技术，使桥梁工业化与信息化深度融合，实现产业升级,是目前桥梁界及政府管理部门关注的焦点，也是世界土木建筑业的一个发展趋势。因此，研究和发展高性能混凝土、组合材料和结构、快速施工桥梁技术，发挥理论研究和科技创新在桥梁工程建设中的先导作用，不断提高我国桥梁建设水平和品质，加快大型公路及城市桥梁工程建设速度，实现桥梁结构建造的预制装配工业化，是现阶段桥梁工作者的梦想和使命。
为此，《中国公路学报》联合浙江大学、同济大学、西南交通大学和东南大学，于2017年底发起了“桥梁工业化及快速施工桥梁”专刊征稿活动，共收到桥梁工业化及快速施工桥梁的设计、施工、理论与试验研究及综述等相关投稿论文近百篇，最终录用26篇。本专刊以引领我国桥梁工业化及快速施工桥梁的发展,加强学术交流，共促桥梁理论研究和技术进步为主旨，主要涉及快速施工桥梁、节段预制拼装式桥梁和钢-混凝土组合梁（桥），研究内容集中反映在如下几个方面：
（一）剪力连接件的机理、性能及试验研究。包括新型钢混螺栓连接件抗剪性能、装配式木结构桥梁钢夹板螺栓连接抗剪性能、可拆卸开孔钢管连接件抗剪性能、快速施工竖转钢混组合拱桥PBH剪力件疲劳性能、组合梁桥开孔钢板连接件抗剪性能、节段钢纤维混凝土干接缝剪力键抗剪性能等的分析与试验研究。
（二）组合桥面板、UHPC 桥面板的连接性能及疲劳性能。包括混凝土桥面板U筋纵向间距、U筋直径、板厚和接缝宽度等参数对接缝受力性能的影响研究，采用UHPC组合桥面板进行湿接缝界面处理以改善其抗裂性能的试验研究，钢桥面板疲劳开裂局部区域引入钢或高性能材料加固构件进行交叉构造细节及疲劳性能的试验研究，基于等效结构应力法对正交异性钢桥面板体系疲劳抗力的评估研究，以及直接采用UHPC材料设计的高强轻型连续箱梁及桥面体系横向受力性能的试验研究。
（三）预应力节段拼装式桥梁、组合T梁。包括对在中墩位置梁端进行体外束交叉锚固布置的全体外预应力节段预制拼装连续梁桥的足尺模型试验和承载能力极限状态分析，体外束预制节段干接缝混凝土梁斜截面抗剪破坏机理试验，以及波形钢腹板组合T梁静力性能试验。
（四）预制装配式桥墩的连接及性能研究。包括预制桥墩节段采用灌浆波纹管进行连接的RC桥墩双向拟静力试验、节点抗震性能试验、桥墩滞回性能试验、桥墩盖梁快速施工组合连接的荷载-位移滞回特性、累积耗能分析等方面的试验研究；基于非弹性位移反应谱的预制拼装墩柱的抗震设计研究；利用溃坝波模拟海啸涌波开展的装配式圆形桥墩在不同来流波高和初始水深情况下的模型试验研究。
值得指出的是，本专刊特约组稿人浙江大学项贻强教授在参考国内外140多篇相关文献的基础上，结合近5年浙江大学在快速施工钢混组合结构桥梁的研究成果及美国联邦公路管理局的研究实践经验，系统总结、梳理了快速施工钢-混组合梁桥、预制节段拼装混凝土或钢-混组合箱梁桥、预制拼装预应力束体系、预制节段拼装式桥墩等相关领域的理论研究与进展，分析了制约该领域发展的关键因素，为进一步深入进行相关的理论研究提供了线索和方向。
桥梁工业化及快速施工桥梁技术领域基础理论和关键技术的创新发展以及工程实践，是中国从桥梁大国走向桥梁强国的重要支撑。《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一个学习、交流的平台，促进我国桥梁建设事业的快速、健康与可持续发展。

Select

快速施工桥梁的研究进展

项贻强, 竺盛, 赵阳

中国公路学报. 2018, 31(12): 1-27.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为减少传统桥梁施工存在的弊病，加快桥梁建设速度，降低桥梁后期维护费用，提高桥梁的施工质量和耐久性，首先分析了快速施工桥梁的必要性及其在中国的应用前景，阐述了快速施工桥梁的基本组成及构件划分、预制桥面板的主要型式及发展趋势、钢与混凝土桥面板间的连接方式、快速施工预制装配桥梁主梁的3种主要型式及材料组合、节段拼装式预应力混凝土箱梁的预应力体系及主要施工方法、中小跨径混凝土或钢-混组合梁桥的主要截面型式及连接构造，讨论了预制高性能混凝土桥面板、多梁式钢-混凝土组合梁群钉连接的桥梁用于中小跨径快速施工桥梁的优越性，并对近年来在中国大江及海湾桥梁工程应用的整体预制桥墩的特点进行了论述；同时，重点阐述了快速施工钢-混组合梁桥、预制节段拼装混凝土或钢-混组合箱梁桥、预制拼装预应力束体系、预制节段拼装式桥墩等相关的理论研究与进展，包括群钉抗剪性能、混凝土桥面板间接缝受力特性、组合梁复杂受力行为分析、多梁式荷载横向分布、体外预应力组合梁动力特性、组合梁疲劳耐久性等，指出了当前中国进行快速施工桥梁建造在设计研发、体系机制创新等方面的一些不足，分析制约该领域发展的关键因素，同时对发展中国桥梁工业化、信息化及快速施工技术进行了展望，指出对于梁高受限或桥梁较宽，跨径在25~50 m的数量占比均较多的城市桥梁或公路桥梁，包括北方受季节性影响较大的桥梁，开拓快速施工桥梁与市场潜力巨大，并给出一些值得进一步研究解决的热点问题，以期促进交通行业桥梁基础设施建设技术的进步和创新发展。

Select

新型可拆卸开孔钢管连接件抗剪性能

贺君, VASDRAVELLIS George, 王思豪, 刘玉擎, 李传习

中国公路学报. 2018, 31(12): 28-36,80.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为适用预制钢-混凝土组合桥梁快速装配化施工需求，提出一种新型可拆卸的开孔钢管连接件。通过设计不同钢管壁厚、开孔板条宽度与高度等参数的开孔方钢管连接构造试件，开展水平推出试验，研究其抗剪承载力、抗剪刚度、剪切破坏模式及相对滑移特征。考虑钢材理想弹塑性、混凝土塑性模型及钢-混凝土界面非线性接触，建立可拆卸连接件抗剪分析的高效精细有限元模型，并通过试验结果验证。采用验证的有限元模型，进行与方钢管具有相同用钢量、板厚、开孔形式的圆钢管连接件抗剪性能对比分析。研究结果表明：可拆卸钢管连接件不仅具有开孔板连接件相当的抗剪承载力，而且比焊钉连接件具有更好的延性；增加钢管壁厚能有效提高其抗剪刚度与强度，改变底部开孔形状对连接件的抗剪刚度影响较小，但对强度影响较大；圆管与方管连接件具有相当的剪切屈服强度，但方管连接件的极限抗剪强度更高，而圆管连接件的延性更好；塑性理论推导可拆卸连接件剪切屈服强度计算结果同试验、有限元结果吻合良好，证明该计算式准确、有效；建议荷载作用下，混凝土板不发生开裂和压溃，可拆卸连接件可屈服进入塑性状态，实现混凝土板、钢梁易更换、修复或重复利用。

Select

预制节段钢纤维混凝土梁干接缝抗剪性能试验

姜海波, 王添龙, 肖杰, 张达民, 蔡树锦

中国公路学报. 2018, 31(12): 37-49.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

预制节段混凝土梁的干接缝具有不连续性，是薄弱环节和重要部位，在设计和施工期间需要得到更多的重视。以接缝类型（整体式接缝和单键齿干接缝）、混凝土类型（C60混凝土和CF60钢纤维混凝土）、钢纤维掺量（40，60，80 kg·m^-3）和水平正应力（0.5，1.0，2.0 MPa）作为试验参数，对18个C60混凝土和CF60钢纤维混凝土试件进行直剪性能试验，记录试件开裂载荷、极限载荷和残余载荷，观察试件裂缝形态和破坏模式，研究规范化剪应力-垂直位移曲线以及载荷-水平位移关系，并将极限抗剪强度试验值与AASHTO 2003规范和其他设计公式计算值进行比较。应用有限元分析软件ABAQUS对试验进行数值模拟。研究结果表明：极限剪切荷载模拟值与实测值吻合良好，模拟的键齿裂纹开展情况与试验吻合；使用钢纤维混凝土可提高整体试件和单键齿接缝的抗裂性、抗剪强度、残余载荷和规范化极限剪应力；钢纤维可以改善整体式和单键齿试件的变形能力，并且随着钢纤维掺量的增加，单键齿试件的开裂荷载、极限荷载和残余荷载也随之增大；AASHTO 2003规范和其他设计公式都低估了C60混凝土和CF60钢纤维混凝土单键齿干接缝试件的抗剪能力，公式偏安全，其中Alcalde公式预测值更吻合，Rombach公式预测最保守。

Select

新型钢混螺栓连接件抗剪性能试验

杨飞, 刘玉擎, 姜智博, 刘德宝

中国公路学报. 2018, 31(12): 50-58.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

在钢混组合梁桥中，为实现混凝土板与钢主梁的装配式连接，提出一种主要由长螺栓、短螺栓及螺栓连接套筒组成的新型钢混螺栓连接件，该螺栓连接件的最大优势为易于混凝土板的拆卸。设计并开展新型螺栓连接件推出试验（3组试件），并分析各直径螺栓连接件的剪力-滑移曲线特征及相应推出试件的破坏形态；研究新型螺栓连接件的抗剪承载力、峰值滑移及抗剪刚度等力学性能，并与焊钉连接件相应的力学性能进行比较。研究结果表明：推出试验中新型螺栓连接件的破坏形态均为螺栓杆被直接剪断，螺栓连接套筒下侧混凝土仅出现微小裂纹，混凝土无压溃剥落现象；新型螺栓连接件的抗剪承载力约为螺栓杆抗拉强度的80%；钢混结合面的峰值滑移随螺栓直径的增大而增加，M27螺栓连接件的峰值滑移接近6 mm；螺栓连接件的抗剪刚度主要受螺栓杆和螺栓孔间隙的影响，随间隙的增大而减小；在钢混组合梁桥中应用该新型螺栓连接件时，为减少螺栓连接件的使用数量，推荐采用较大直径的螺栓连接件。

Select

装配式木结构钢夹板螺栓连接抗剪性能（双语出版）

陈爱军, 彭容新, 贺国京, 王解军

中国公路学报. 2018, 31(12): 59-70.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为深刻认识装配式木结构钢夹板螺栓连接的抗剪性能，准确计算其抗剪承载力，针对装配式木结构中胶合木-钢夹板螺栓连接件的构造特点，考虑胶合木厚度与螺栓直径之比（厚径比）、螺栓间距及螺栓并列、错列布置3个因素的影响，设计了3类17组共51个推出试件，并进行了纵向荷载作用下胶合木-钢夹板螺栓连接件的抗剪性能试验。采用推出试验与有限元数值模拟相结合的方法，探讨了胶合木-钢夹板螺栓连接件的剪切破坏机理和螺栓垫片对其抗剪性能的影响。结果表明：胶合木-钢夹板单螺栓连接中，随厚径比的增大，螺栓连接的破坏模式逐渐由"单铰"向"双铰"转化，最佳厚径比为7.5；在多螺栓连接中，螺栓从上至下的弯曲程度呈递减规律，且部分胶合木出现销槽承压破坏；随着螺栓布置间距的增大，连接件的抗剪承载力呈增大趋势，而初始刚度呈减小趋势；随着螺栓布置列数的增加，连接件的胶合木由沿中间单列螺栓劈裂破坏向两边列螺栓劈裂破坏转变，2列布置构件的延性最佳；在螺栓数目相同时，螺栓错列布置的抗剪承载力比并列布置的高，但并列布置的延性性能优于错列布置；钢夹板螺栓连接件抗剪承载力的有限元计算结果与试验结果吻合良好，而各国规范公式计算结果则偏于保守；螺栓垫片对连接件抗剪性能的影响较小。

Select

装配式组合梁桥开孔钢板连接件抗剪性能

张建东, 顾建成, 邓文琴, 刘朵, 付浩

中国公路学报. 2018, 31(12): 71-80.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为建立适用于装配式钢-混组合梁桥的间断式开孔钢板连接件的极限承载力和初始刚度的设计计算方法，共设计3组8个间断式开孔钢板连接件与1个传统开孔钢板连接件推出试件，分别研究端部承压面、开孔孔径、贯穿筋直径与混凝土强度对间断式开孔钢板连接件的极限承载力及初始刚度的影响；利用非线性有限元模型对间断式开孔钢板连接件的受力机理、破坏过程和承载能力进行仿真模拟，并通过与试验结果进行对比分析验证仿真结果的可靠性；以试验中的变量设置为基础，增加参数取值范围，建立并分析162个非线性实体有限元模型，通过对分析结果进行多变量回归分析，提出适用于间断式开孔钢板连接件的初始刚度及极限承载力的计算表达式。结果表明：间断式开孔钢板连接件的荷载-滑移曲线分为弹性段、塑性段及下降持力段3个阶段，前2个阶段荷载主要由孔中混凝土隼、贯穿筋及端部承压混凝土共同平衡，下降持力段荷载则主要由上侧贯穿筋承担；试件极限承载力及初始刚度约为同尺寸传统开孔钢板连接件的2倍，并随开孔孔径、贯穿筋直径与混凝土强度的增加而提高；所建立的初始刚度与极限承载力计算公式与试验值吻合较好，研究结果对间断式开孔钢板连接件在装配式钢-混组合梁桥中的应用具有参考价值。

Select

节段预制桥梁胶接缝配筋剪力键剪切性能试验

袁爱民, 符俊冬, 程磊科, 陆荣伟

中国公路学报. 2018, 31(12): 81-87.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对节段预制桥梁胶接缝设计普遍采用剪力键作为连接形式，制作3组共计16个匹配预制的胶接缝剪力键试件，考虑剪力键键齿齿目、键齿配筋形式以及是否配有体内束3种因素，进行直剪试验研究，以得到这些因素对胶接缝的开裂荷载、极限荷载、变形、裂缝开展模式以及最终的破坏模式的影响规律。研究结果表明：与素混凝土键齿胶接缝相比，三键齿配筋的胶接缝剪力键抗剪承载力平均提高4.52%，双键齿配筋胶接缝剪力键抗剪承载力平均提高8.73%，而布置体内束的胶接缝剪力键的抗剪承载能力提高率能达到18.6%，远大于键齿配筋；剪力键键齿配筋和布置体内束可以明显提高剪力键破坏时的延性，降低开裂荷载与极限荷载的比值，改变开裂形式；键齿处配筋使得剪力键的破坏形式从原来的素混凝土键齿根部脆性破坏变为键齿配筋处的保护层脱落破坏；布置体内束，键齿中的裂缝增多，尤其是斜裂缝发展更加充分和密集。为了方便预测胶接缝剪力键的抗剪承载能力，根据胶接缝的传力机理，依据莫尔-库仑摩擦破坏准则，并结合AASHTO规范与Buyukozturk的试验研究成果，提出了预测胶接缝配筋剪力键直剪承载力的抗剪承载力计算公式，同时将分析结果与试验结果进行对比，吻合良好。

Select

竖转钢-混凝土组合拱桥PBH剪力件疲劳性能试验

范亮, 王慧, 闫龙彪, 高燕梅

中国公路学报. 2018, 31(12): 88-96,195.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对钢箱预制、立柱拼装、转体成拱的快速施工竖转钢-混凝土组合拱桥，基于PBL提出了新型PBH剪力件。以PBH剪力件的疲劳力学性能为研究目标，开展了一组11个试件的高周疲劳试验。分析不同箍筋直径、开孔直径PBH剪力件的疲劳破坏模式和损伤演化规律，并与PBL剪力件进行比较。结果表明：PBH疲劳破坏模式为钢板开孔内混凝土在循环荷载作用下的损伤累积，裂缝发展过程中发生裂缝尖端钝化，混凝土榫局部粉末化并向下迁徙导致了钢箱与混凝土界面滑移累积并最终破坏。解剖发现孔内混凝土粉末化，与之对应的PBH静载破坏模式为混凝土榫处主裂缝在荷载增加过程中扩展延伸，混凝土榫劈裂，裂缝反射至表面导致试件破坏，二者区别明显；PBH疲劳损伤演化曲线可分为3个阶段：由黏结力和摩擦力损伤主导的损伤弹塑性阶段、由孔内混凝土裂缝积累破碎主导的损伤累积阶段以及变形累积失控后的损伤破坏阶段，损伤弹塑性阶段约占整个疲劳寿命的10%，损伤累积阶段占全部疲劳寿命的70%以上且滑移量增加缓慢，损伤破坏阶段累积滑移量急剧增加，裂缝发展，剪力件随即发生疲劳破坏，疲劳破坏表现出明显的塑性特征。PBH与PBL损伤演化规律总体相似，但PBH较PBL有更加显著的第2阶段，即疲劳破坏损伤累积过程，表明PBH剪力件在疲劳破坏过程中的塑性破坏性能更佳。

Select

集束式长短剪力钉抗剪承载力计算方法

刘沐宇, 赖苑林, 邓晓光, 张强, 卫军

中国公路学报. 2018, 31(12): 97-105.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为给新型预制拼装钢-混组合梁桥设计施工提供参考，针对该类桥采用集束式长短剪力钉的布置特点，考虑剪力钉不同直径、长度、强度和混凝土强度等因素，开展集束式长短剪力钉的抗剪性能、极限承载能力有限元分析和试验研究。采用推出试验的方法，设计制作18个剪力钉推出试件，考察剪力钉长度和直径对集束式长短剪力钉抗剪极限承载力的影响，提出集束式长短剪力钉的群钉荷载-滑移曲线公式。同时，考虑混凝土、剪力钉、钢梁和钢筋的材料非线性，采用ANSYS软件建立推出试验的有限元模型，分析混凝土强度、剪力钉强度、剪力钉相对位置、混凝土板厚等参数对集束式长短剪力钉抗剪力学性能的影响规律，提出集束式长短剪力钉的单钉极限抗剪承载力计算公式。研究结果表明：短剪力钉的直径和抗拉强度、混凝土强度对集束式长短剪力钉的抗剪承载力和刚度有明显影响；而短剪力钉的长度、长短剪力钉的相对布置位置和混凝土板厚对集束式长短剪力钉的抗剪承载力和刚度影响较小；提出的计算公式计算值与试验值吻合较好。

Select

预制钢-混组合桥面板组装式连接静力及疲劳性能试验

崔冰, 王康康, 周启凡, 邓开来, 魏乐永

中国公路学报. 2018, 31(12): 106-114.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

桥梁建造由装配化向组装化的转换是未来桥梁工程发展的方向，钢-混组合桥梁是一种与工业化、组装化高度契合的结构形式；活性粉末混凝土等超高性能水泥基材料的应用为钢-混组合结构桥梁的轻型化和组装化提供了新的契机与挑战。提出基于高弹模和高韧性混凝土-粗骨料活性粉末混凝土的预制桥面板及板间组装式连接结构（CSL），从而减轻结构自重、改善预制桥面板间的连接性能，实现桥梁结构的组装化作业，提升桥梁的建造质量和速度。通过四点弯曲试验考察预制粗骨料活性粉末混凝土桥面板及其干式连接结构的结构行为，分析加载全过程挠度的发展特点，探明极限承载能力及疲劳性能。静力试验结果表明：通过CSL连接而成的桥面板具有优异的变形能力和弯曲韧性，破坏均发生在粗骨料活性粉末混凝土板内，CSL的抗弯极限承载力高于粗骨料活性粉末混凝土桥面板；CSL的钢混连接面处弯曲初裂应力值不小于9.0 MPa，接近粗骨料活性粉末混凝土的弯曲初裂应力，并具有良好的裂缝约束能力。疲劳试验结果表明：CSL中的钢结构应力幅较小，经过800万次疲劳加载后，CSL连接桥面板未发生疲劳破坏，桥面板间连接焊缝应力幅仅26.8 MPa，不会出现疲劳破坏；CSL中的预加力对连接结构的静动力性能具有重要影响。

Select

预制小箱梁纵向U筋交错搭接接缝静载试验

张菊辉, 黄帅, 管仲国

中国公路学报. 2018, 31(12): 115-123.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

预制小箱梁因其结构可靠和施工方便得到了广泛应用。传统的小箱梁纵向接缝工艺采用环形套箍将相邻桥面板翼缘内预留的外伸U筋焊接起来，这种焊接工艺使得湿接缝能很好地传递弯矩和剪力。但这种工艺对梁体的定位精度要求高，现场焊接工作量大，且存在潜在的钢筋疲劳问题，不利于桥梁快速施工。为加速桥梁施工，针对预制小箱梁的纵向湿接缝，提出采用U筋交错搭接方式来改善传统的环形套箍焊接连接。通过制作24个足尺试验模型进行静载试验，分析各试件的破坏形态、抗弯能力和开裂性能，研究U筋交错搭接接缝的性能，并对2种不同的接缝形式进行对比。研究接缝区混凝土强度、U筋纵向间距、搭接长度、U筋直径、板厚和接缝宽度6个设计参数对U筋交错搭接接缝受力性能的影响，并提出了相应的设计建议。研究结果表明：相同配筋率下的采用U筋交错搭接接缝和传统焊接接缝的板承载能力基本相同，但是U筋交错搭接接缝开裂更早且裂缝发展更快，不过仍然满足规范的最大容许裂缝宽度要求；受分阶段施工的影响，混凝土首先在接缝结合面处开裂；控制U筋搭接角度小于45°可以保证接缝不发生脆性破坏；U筋纵向间距、U筋直径、板厚和接缝宽度对接缝受力性能影响较大。

Select

正交异性钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳开裂快速加固方法

张清华, 李俊, 卜一之, 金通

中国公路学报. 2018, 31(12): 124-133.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究钢桥面板疲劳开裂局部区域引入钢或高性能材料加固构件的装配式加固方法，以钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节为研究对象，采用足尺模型试验对钢桥面板纵肋与横隔板交叉构造细节疲劳性能劣化及其疲劳开裂的栓接角钢装配式快速加固相关关键问题进行了试验和理论研究；基于断裂力学探究了纵肋与横隔板交叉构造细节三维疲劳裂纹的扩展特性、疲劳寿命预测及装配式快速加固方法的加固效果。研究结果表明：纵肋与横隔板交叉构造细节的疲劳裂纹萌生于焊趾并沿纵肋腹板进行扩展，其对结构力学特性的影响范围和程度随着裂纹的扩展而逐步加剧；加固后相应开裂部位关键测点和裂尖各测点的应力应变降幅分别达57%和80%，装配式加固构件与既有结构协同受力性能良好，能够有效抑制局部疲劳裂纹扩展；数值断裂力学分析表明，加固后裂尖应力强度因子降幅达90%，可有效抑制疲劳裂纹的进一步扩展。

Select

基于等效结构应力法的正交异性钢桥面板体系疲劳抗力评估

李俊, 张清华, 袁道云, 郭亚文, 卜一之

中国公路学报. 2018, 31(12): 134-143.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

正交异性钢桥面板的疲劳问题属于多疲劳失效模式下的结构体系疲劳问题，为研究其结构体系的疲劳失效模式和疲劳抗力，以典型的正交异性钢桥面板为研究对象，提出基于主导疲劳失效模式的结构体系疲劳抗力评估方法。由正交异性钢桥面板的重要疲劳失效模式入手，设计3组共8个足尺节段模型，通过疲劳试验研究确定纵肋与顶板焊接细节和纵肋与横隔板交叉构造细节的重要疲劳失效模式及其实际疲劳抗力；基于所提出的结构体系疲劳抗力评估方法，探讨引入镦边纵肋和双面焊等新型构造细节条件下正交异性钢桥面板结构体系的疲劳抗力问题。研究结果表明：纵肋与顶板焊接细节主导疲劳失效模式为疲劳裂纹萌生于焊根并沿顶板厚度方向扩展，而纵肋与横隔板交叉构造细节主导疲劳失效模式为疲劳裂纹萌生于端部焊趾并沿纵肋腹板扩展；初始制造缺陷会显著降低正交异性钢桥面板重要疲劳失效模式的疲劳抗力并导致疲劳失效模式迁移；对于正交异性钢桥面板的结构体系而言，引入新型镦边纵肋与顶板焊接细节无法提高结构体系的疲劳抗力；而引入纵肋与顶板新型双面焊细节，可使结构体系的主导疲劳失效模式迁移至顶板焊趾或纵肋与横隔板交叉构造细节，结构体系的疲劳抗力得到显著提高。

Select

新型UHPC箱梁桥面体系横向受力性能

邵旭东, 虢玉标, 邱明红

中国公路学报. 2018, 31(12): 144-153.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究新型UHPC连续箱梁桥面体系的受力特性，以广东清新大桥石角侧跨堤引桥为工程背景进行试设计，建立空间有限元模型进行桥面体系静力计算，以此为基础开展了1：2缩尺模型试验和非线性有限元模拟，并对影响开裂应力的主要因素进行了参数分析。研究结果表明：UHPC箱梁试设计方案整体计算满足要求，正常使用极限状态桥面体系计算时，纵向未出现拉应力，横隔板上弦板底面最大横向拉应力为11.3 MPa。缩尺模型试验结果表明，桥面体系中横隔板上弦板下缘名义开裂应力为15.4 MPa，极限状态名义应力为68.2 MPa。开裂应力和承载能力均满足工程要求。横向受力抗裂性能参数分析表明，采用法国UHPC结构规范计算名义开裂应力是可行的，增大配筋率整体上可以提高上弦板下缘开裂应力，在实桥中，上弦板下缘钢筋直径建议取值

12~

40。增加上弦板高度可以提高抗裂安全性，当试验模型上弦板高度从24 cm增加到36 cm时，抗裂安全系数从1.24增加到1.52。

Select

钢-UHPC组合桥面板湿接缝界面处理方式

陈德宝, 曾明根, 苏庆田, 娄阳崇

中国公路学报. 2018, 31(12): 154-162.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

针对钢-UHPC （Ultra-high Performance Concrete）组合桥面板湿接缝处混凝土界面人工凿毛困难的问题，提出环氧树脂处理和高压水枪凿毛等新型界面处理方式。为了检验采用涂刷环氧树脂、高压水枪凿除细骨料和高压水枪凿除粗骨料处理后湿接缝的抗裂性能，进行了UHPC湿接缝足尺模型的轴心受拉试验，并与不设湿接缝的桥面板进行试验对比。通过比较不同界面处理后的UHPC名义拉应力-应变曲线及UHPC名义拉应力-裂缝宽度曲线，分析了3种湿接缝的开裂荷载、裂缝分布，揭示了不同界面处理下的接缝受力机理。试验结果表明：3种界面处理方式的湿接缝破坏形式相同，均是首先在新旧混凝土交界面上出现初始裂缝，随着荷载增加裂缝逐渐发展至贯通，UHPC退出工作，最后钢材受拉屈服达到极限状态。界面采用环氧树脂处理、高压水枪凿除细骨料、高压水枪凿除粗骨料的试件开裂荷载分别为不设湿接缝试件的53.7%、92.2%、81.9%，高压水枪界面处理的湿接缝比起环氧树脂处理的湿接缝具有开裂晚、裂缝发展慢的特点，且高压水枪凿除细骨料比高压水枪凿除粗骨料的界面处理方式更优。通过试验证实了新旧混凝土交界面是桥面板的最薄弱位置，且2种高压水枪凿毛的界面处理方式均能够满足实桥荷载作用下桥面板的抗裂强度要求，在施工条件允许的情况下推荐使用高压水枪凿除细骨料的界面处理方式。

Select

全体外预应力节段预制拼装连续梁桥承载能力足尺模型试验

石雪飞, 刘志权, 胡可, 周子杰

中国公路学报. 2018, 31(12): 163-173.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

芜湖长江公路二桥引桥首次采用了全体外预应力节段预制拼装连续梁桥，这一新型结构可采用工厂化预制，机械化安装，适应工业化建造，可显著提高建造效率，有效控制工程质量。为了对这种结构的受力性能进行全面研究，开展了全体外预应力节段拼装连续梁桥足尺模型试验。试验以背景工程5×40 m结构为原型，采用"1跨+1/3跨"的试验梁设计方案模拟连续梁特性。开展了施工全过程的同步测试，对梁体变形、结构应力和体外束应力变化进行了测试分析，并针对节段拼装连续梁的跨中断面开展了极限承载性能测试，分析了试验梁在极限破坏过程中变形、裂缝发展、体外束应力增量、主梁应力应变等结构响应。结果表明：采用"1跨+1/3跨"的设计方案能较好地反映连续梁的结构性能；施工过程中节段梁处于较好的弹性状态，跨内断面的纵向应力分布与体内束箱梁有很大区别，跨中断面纵向应力分布更为均匀；极限加载过程中，裂缝首先在弯矩最大断面附近接缝处出现，并形成一条主裂缝，沿着接缝逐渐向顶板发展，截面的受压区高度不断减小，结构的变形、顶板混凝土的压应力和体外束的应力也随之增大，最终因顶板混凝土压溃而丧失承载能力，试验梁实测承载能力为其设计承载能力的1.21倍；在极限加载过程中，体外预应力的最大增量为298 MPa。该新型结构的承载能力破坏过程为一个缓慢的延性变化过程，具有较好的安全储备，符合桥梁结构设计的要求。

Select

高性能钢管混凝土组合桁梁桥

高诣民, 刘永健, 周绪红, 刘彬, 姜磊, 熊治华

中国公路学报. 2018, 31(12): 174-187.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

提出一种新型桥梁结构形式——高性能钢管混凝土组合桁梁桥。从结构性能方面阐述该组合桁梁桥高效传力机制、高性能结构构件及节点力学性能，从预制件划分、存放、运输、拼接方面阐述组合桁梁桥高效装配施工性能，从防灾性能方面对组合桁梁桥与混凝土梁桥进行抗震性能有限元对比分析，从耐久性能、可维护性能及环保性能方面论述组合桁梁桥良好的服役性能。结果表明：高性能钢管混凝土组合桁梁桥各杆件受力明确，杆件材料利用率高，结构刚度大，当结构跨径达到80 m时，用钢量指标仍在400 kg·m^-2以下；PBL加劲型等宽钢管混凝土节点可有效改善节点传力性能、静力破坏模式及抗疲劳性能；PBL加劲型矩形钢管混凝土构件可改善钢混界面传力及钢管局部屈曲性能，有效提高构件承载力；组合桁梁桥主桁单元、桥面板单元、桥墩单元可在工厂标准化生产，预制构件单元质量可控，现场装配速度快，施工周期短；与混凝土箱梁桥相比，组合桁梁桥结构体系地震响应内力下降显著，反应谱分析中纵桥向墩底弯矩与剪力下降达94.0%、81.2%，时程分析中纵桥向墩底弯矩下降达91.6%；采用可更换桥面板构件、桥墩系梁构件使组合桁梁桥全寿命周期性能优异。可见，矩形钢管混凝土组合桁梁桥是一种装配式高性能桥梁结构体系，可为中国中等跨径公路装配化桥梁设计提供参考。

Select

预制节段干接缝体外预应力混凝土简支梁抗剪性能试验

姜海波, 李宇鸿, 肖杰, 陈远航, 方壮城

中国公路学报. 2018, 31(12): 188-195.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

预制节段干接缝体外预应力混凝土梁是一种适应于快速化施工的新型桥梁结构形式，然而预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的斜截面抗剪破坏机理尚不明确。针对此类状况以文献[18]中推荐的箱型截面为原型，进行4根预制节段干接缝体外预应力混凝土梁和3根整体式体外预应力混凝土梁的1：8缩尺模型试验，揭示不同剪跨比（1.5，2.0和2.5）、接缝类型（整体式接缝和干接缝）以及接缝数量（2和4）对预制节段干接缝体外预应力混凝土梁斜截面抗剪性能的影响。在试验过程中观测裂缝的发展，记录体外束应力增量、挠度发展规律、接缝张开情况和破坏形态。试验结果表明：体外预应力预制节段干接缝混凝土梁在键齿处容易产生裂缝；剪跨比是影响节段梁和整体梁抗剪承载力的主要因素，随着剪跨比增大，节段梁和整体梁的抗剪承载力明显降低；在剪跨比小于或等于2.0时，预制节段干接缝体外预应力混凝土梁的抗剪承载力小于相应的整体式混凝土梁的抗剪承载力；根据节段式混凝土梁的接缝是否张开，节段式混凝土梁的受力过程可划分为接缝张开前、后2个阶段；在接缝张开前，节段式混凝土梁的力学行为与整体式混凝土梁的无异；接缝张开前、后，节段式混凝土梁的力学行为发生改变；接缝是控制梁抗剪承载力的主要因素，但接缝数量对节段式混凝土梁抗剪承载力的影响不显著。

Select

波形钢腹板组合T梁静力性能试验

陈卓异, 李传习, 黄侨, 贺君, 李游

中国公路学报. 2018, 31(12): 196-203,220.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为探索新型结构波形钢腹板组合T梁的受力性能，制作了下翼板布置直线型体内纵向预应力筋的缩尺试验梁，采用两点对称加载的方式开展了静载破坏性试验，对试验梁的截面正应变分布、荷载-位移曲线、开裂弯矩、剪应力分布、破坏形态、裂缝发展规律等进行测试。使用ABAQUS软件建立了试验梁的有限元模型，采用混凝土的损伤塑性模型和钢材的理想弹塑性本构对加载全过程进行非线性分析。基于钢-混组合梁的收缩、徐变理论和钢筋混凝土梁的抗弯承载力计算方法，对试验梁的开裂荷载和抗弯承载力进行理论计算。结果表明：只布置下翼板纵向预应力筋的波形钢腹板组合T梁的荷载-位移全过程曲线表现出较明显的弹性、弹塑性和塑性变形阶段，具有较大的抗弯刚度和良好的抗裂性和延性；抗弯承载力与开裂荷载的比值为1.79，具有较合理的承载受力特点；整个加载过程中，钢腹板与混凝土翼板变形协调，表现为典型的受弯破坏形态；剪应力在波形钢腹板组合T梁的腹板中分布均匀，可不设置弯起筋提供抗剪承载力；忽略波形钢腹板的轴向变形刚度和抗弯承载力，能准确计算开裂荷载和抗弯承载力；波形钢腹板组合T梁的力学机理明确，静力性能良好，具有工程应用前景。

Select

配置高强钢筋与普通钢筋的预制桥墩滞回性能试验

刘钊, 卓为顶, 张建东, 姚圣法

中国公路学报. 2018, 31(12): 204-210.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

预制拼装桥墩的抗震性能是桥梁工业化技术的研究热点之一。在预制拼装桥墩的设计中，采用高强钢筋替代普通强度的钢筋，可以减少钢筋用量，加快接缝面的钢筋连接速度，然而，其抗震性能需要进一步研究。为对比钢筋强度对预制拼装墩柱的抗震性能影响，制作了2个具有相同尺度的混凝土试件，分别配置高强钢筋（HRB600E）和普通强度钢筋（HRB400），开展滞回加载试验研究。结果表明：采用高强钢筋的预制拼装桥墩，具有较大的等效屈服强度和极限强度，且在塑性阶段，其极限位移和屈服后位移角增量也显著增加，同时，其较小的滞回耗能和残余位移，表明这种桥墩具有较小的塑性损伤和较好的自恢复性能；采用高强钢筋的预制拼装桥墩的刚度退化速度较为缓慢，残余刚度大，有利于震后应急通行和修复。最后，本文还对高强钢筋与普通强度混凝土在预制拼装桥墩中的联合使用进行了合理性论证。研究成果可为预制拼装桥墩抗震设计提供参考。

Select

基于灌浆波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱抗震试验

贾俊峰, 郭扬, 宋年华, 朱焰煌, 杜修力, 耿琳

中国公路学报. 2018, 31(12): 211-220.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

预制拼装钢筋混凝土（RC）墩柱与承台连接节点的关键构造及其抗震性能是强震区应用预制装配技术需要解决的关键问题。目前灌浆波纹管连接预制拼装RC桥墩主要应用于非强震区，其抗震性能和地震失效模式研究远落后于工程实践，针对此类问题，采用灌浆金属波纹管锚固钢筋技术连接预制拼装RC墩柱与承台，开展预制拼装RC墩柱拟静力往复加载试验研究。通过对比分析预制拼装RC墩柱与现浇RC墩柱的损伤演化过程、局部钢筋应变、失效模式和非线性力学行为评价基于灌浆金属波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱的抗震性能。结果表明：基于高强砂浆灌浆金属波纹管锚固连接的预制拼装RC墩柱的抗侧强度和现浇墩柱基本一致，但位移延性和耗能能力略低于现浇桥墩；预制拼装RC墩柱的损伤主要发生在墩底与承台接缝层的上下界面处以及墩柱底部塑性铰区域，承台内预埋波纹管锚固钢筋均未发生黏结滑移破坏；基于灌浆金属波纹管锚固钢筋连接技术可应用于强震区预制墩柱与承台的拼装连接。

Select

灌浆波纹管装配式桥墩双向拟静力试验

葛继平, 夏樟华, 江恒

中国公路学报. 2018, 31(12): 221-230,266.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为了解决桥墩与承台的装配式连接问题，提出金属波纹管和超高性能灌浆料的预制拼装桥墩方案。首先考虑施工方式和加载方向参数的影响，以某地铁高架桥为工程原型设计4个试件，然后采用水平单向和双向拟静力试验方法，对比分析金属波纹管节段拼装桥墩和整体现浇桥墩抗震性能的差异，最后探讨双向压弯作用下的极限承载能力验算方法。试验结果表明：灌浆波纹管试件塑性铰区纵筋出现拉断而不是纵筋拔出，说明灌浆波纹管的钢筋连接方式可靠；灌浆波纹管连接节段拼装桥墩损伤过程、破坏模式与整体现浇桥墩总体上接近，主要抗震性能指标的差异较小，认为抗震性能与整体现浇试件的抗震性能接近，表明灌浆波纹管连接是一种可行的装配式桥墩与承台的连接方式；相对于单向加载试件，双向加载的钢筋混凝土试件RC，最大水平力下降11%，极限位移下降18%，双向加载的预制拼装试件最大水平力降低11%，极限水平位移降低15%，残余位移增大了20%，试件损伤程度更为严重，说明在水平双向荷载受力下，整体现浇试件和节段拼装试件有着明显的双向荷载耦合效应；双向压弯作用下截面的弯矩计算方法能够较准确地校核节段拼装墩的极限承载能力。研究成果可为节段拼装桥墩的抗震设计和抗震分析提供参考。

Select

装配式圆形桥墩海啸冲击力试验

杨绍林, 杨万理, 赖文杰, 张清华

中国公路学报. 2018, 31(12): 231-241.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究海啸涌波下装配式圆形桥墩冲击力的特点以得到海啸冲击力的简化计算方法，在水槽中利用溃坝波模拟海啸涌波，开展不同来流波高和初始水深的模型试验。分析溃坝波的波前形态、波前坡度以及波前上游波动状况随来流波高和初始水深的变化规律，对比不同来流波高、初始水深下圆形桥墩的剪力和弯矩时程曲线，讨论来流波高和初始水深对似平稳段剪力均值和弯矩均值，以及冲击全过程剪力和弯矩最大值的影响，得到圆形桥墩似平稳段的剪力系数和弯矩系数，以及剪力和弯矩冲击系数随来流波高和初始水深的变化规律。研究结果表明：除临界破碎波外，溃坝波的波前坡度随着来流波高与初始水深之比的增大而减小；来流波高与初始水深之比不小于1时，波前上游液面无上下波动，力和弯矩的时程曲线无振荡段，且剪力和弯矩的最大值位于似平稳段，对应的量纲一的系数C_r和M_r较小，分别为0.75~1.40和1.12~2.50；来流波高与初始水深之比小于1时，波前上游液面有上下波动，力和弯矩的时程曲线有振荡段，且剪力和弯矩的最大值位于冲击段，对应的C_r和M_r较大，分别为1.46~5.87和1.88~9.86；对相同来流波高而言，随初始水深的增加，似平稳段自由液面效应逐渐减小，力臂量纲一的系数K_r逐渐减小，初始水深由2 cm增加到8 cm和14 cm时，K_r降幅均值分别为21.8%和29.7%；基于试验结果提出了装配式圆形桥墩海啸波作用下剪力和弯矩最大值的计算方法，并给出了各项参数的取值，可为其快速计算提供参考。

Select

波纹管连接装配式桥墩抗震性能拟静力试验与数值模拟（双语出版）

包龙生, 张远宝, 桑中伟, 于玲

中国公路学报. 2018, 31(12): 242-249.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为研究采用灌浆波纹管连接的装配式桥墩与整体现浇桥墩在抗震性能方面的差异，探究地震作用下预制拼装双柱桥墩的力学性能，分析节点的破坏机理，通过拟静力试验获得了灌浆波纹管连接预制拼装装配式桥墩与整体现浇桥墩的位移滞回曲线，并通过对试件进行位移延性分析、耗能能力分析及残余位移分析，对比研究灌浆波纹管连接装配式桥墩与现浇桥墩的抗震性能。研究结果表明：①灌浆波纹管试件与整体现浇试件的试验现象基本一致，装配式试件较整体现浇试件最大承载力降低6.7%；②二者屈服荷载与极限荷载误差均不超过10%，二者屈服位移相同但装配式试件较现浇试件的极限位移降低3%，灌浆波纹管试件的延性系数小于整体现浇试件；③两试件最大残余位移均在55 mm左右，但在相同滞回位移下，灌浆波纹管试件残余位移的产生速率大于现浇试件；④通过积分法对二者耗能能力进行比较，当滞回位移达到80 mm时二者耗能差值最大，为10.87 kN·m，达到最大位移时灌浆波纹管试件比现浇试件总的耗能能力小10%左右。可见在同样的设计参数情况下，保证装配式桥墩拼装接头的强度可靠性，基本能够达到现浇桥墩所要求的各项性能。

Select

直接基于位移的预制拼装墩柱抗震设计

布占宇, 叶晗晖, 葛胜良, 张旭

中国公路学报. 2018, 31(12): 250-257.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

基于性能的设计是桥梁抗震设计未来的发展方向之一，而基于位移的抗震设计方法是实现基于性能设计的最佳途径。预制拼装预应力混凝土桥墩的受力特性与普通钢筋混凝土现场浇筑桥墩的受力特性有较大区别，为了实现中高烈度区桥梁快速化施工建造，对基于位移的预制拼装预应力混凝土桥墩抗震设计方法进行研究。基于节点弯矩-曲率分析和非弹性位移反应谱，提出基于位移的预制拼装桥墩设计方法。首先根据基于性能的设计思想，结合预制拼装桥墩的受力特点，确定5个性能水平和对应的工程需求参数；然后推导塑性转动从接缝张开算起的目标位移的计算方法；提出单柱式预制拼装桥墩直接基于位移的抗震设计步骤，对该种旗帜形滞回响应结构的等效黏滞阻尼、非弹性位移反应谱、设计水平力、弹性开裂刚度等内容进行研究。以某拟静力往复加载试验预制拼装桥墩为例进行直接基于位移的设计，并进行纤维模型非线性地震时程分析，比较两者结果，验证所提方法的正确性。

Select

装配式预应力桥墩地震损伤评估及影响参数分析

王军文, 丁世广, 白维刚, 张艳青, 郭进

中国公路学报. 2018, 31(12): 258-266.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

为明确装配式预应力桥墩的地震损伤性能，首先根据拟静力试验结果，对比分析装配式、整体式预应力桥墩以及钢筋混凝土桥墩在水平往复荷载作用下的损伤演化情况和破坏状态，然后应用6种混凝土损伤模型对桥墩试件进行损伤评估，分析各损伤模型的可靠性和适用性，最后基于OpenSees数值模拟，对恒载轴压比、纵筋配筋率、体积配箍率、耗能钢筋配筋率以及预应力筋配筋率等影响预应力桥墩损伤性能的参数进行分析。研究结果表明：在相同墩顶偏移比下，整体式预应力桥墩较钢筋混凝土桥墩的损伤更为严重，原因是承载力增大所致；而装配式预应力桥墩比整体式预应力桥墩损伤小是由于接缝张合导致耗能能力降低与接缝处耗能钢筋设置无黏结段造成的；与其他5种损伤模型相比，王东升修正的Park-Ang损伤模型对桥墩试件的损伤评估效果最符合实际情况，且离散性较小；塑性铰区域的体积配箍率是影响桥墩损伤性能的主要因素，且桥墩的损伤随着体积配箍率的增大而减小。

Select

《中国公路学报》2018年(第31卷)总目次

中国公路学报. 2018, 31(12): 267-282.

摘要 ( ) PDF全文 ( )

可视化

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2018年, 第31卷, 第12期　刊出日期：2018-12-20

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

2018年, 第31卷, 第12期 刊出日期：2018-12-20

2018年, 第31卷, 第12期　刊出日期：2018-12-20