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盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律及耐久性评价指标综述

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长安大学学报(自然科学版) 2025年第01期45卷 69-91页

作者：朱伟庆张亚飞张丽华贾金青殷天扬长安大学公路学院大连理工大学建设工程学院

为揭示盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律，对在役混凝土桥梁的耐久性设计与科学维养提供决策依据，总结盐冻环境下混凝土桥梁的典型病害和空间分布，分析盐冻环境下混凝土和钢筋材料、混凝土构件性能劣化规律与机理，并提炼出影响... 详细信息

为揭示盐冻环境下混凝土桥梁服役性能演变规律，对在役混凝土桥梁的耐久性设计与科学维养提供决策依据，总结盐冻环境下混凝土桥梁的典型病害和空间分布，分析盐冻环境下混凝土和钢筋材料、混凝土构件性能劣化规律与机理，并提炼出影响因子及影响规律，凝练出盐冻环境下混凝土桥梁服役状况演变的材料-构件-结构的关联特性，系统梳理规范中混凝土桥梁耐久性评价指标及其检测方法，在此基础上建立盐冻环境下混凝土桥梁的耐久性评价指标体系，并建议各指标的警戒阈值和极限阈值。研究结果表明：盐冻环境下混凝土桥梁典型病害为梁体和桥墩的混凝土剥落及钢筋锈蚀，且表现出显著的空间分布特征，北方寒冷和严寒地区，尤其是沿海与盐渍土地区混凝土桥梁的盐冻病害更加严重；盐冻环境下材料性能演变可以大致分为初始阶段、发展阶段与加速阶段，各阶段中混凝土构件的承载能力退化由混凝土与钢筋力学性能以及二者之间黏结性能下降共同导致；影响材料、构件性能劣化的因子可归结为水胶比、掺和料、外加剂、保护层厚度、钢筋种类、持载状态与初始裂缝等方面；混凝土桥梁的性能劣化主要表现为其关键混凝土构件的性能劣化，但其服役状况演变通过应力或受力状态在材料、构件、结构3个层面存在显著关联；规范中的耐久性指标可划分为材料属性、混凝土损伤、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀4类；建立的耐久性评价指标体系充分考虑了指标的使用频率与可检测性，且可全面体现盐冻环境下混凝土桥梁典型病害特征；未来应进一步开展疲劳荷载和盐冻循环耦合作用下混凝土构件性能演变方面的研究，基于大数据和机器学习技术，建立理论和数据双驱动的盐冻环境下混凝土桥梁服役状态演变模型，并结合更深入的理论研究及先进技术，提出综合性评价指标和更精确、更效率的检测方法。

关键词：桥梁工程服役性能综述混凝土桥梁耐久性评价指标盐冻环境

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基于U-Net和数学形态学的混凝土桥梁病害定量识别方法研究

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桥梁建设 2025年第1期55卷 64-71页

作者：黄彩萍田旺源李青湖北工业大学土木建筑与环境学院湖北武汉430068 湖北工业大学河湖健康智慧感知与生态修复教育部重点实验室湖北武汉430068 湖州市公路与运输管理中心浙江湖州313000

为使桥梁病害检测更加高效、客观和智能,提出一种自动识别并定量计算混凝土病害尺寸的方法。该方法采用视觉几何组网络(Visual Geometry Group Network,VGG)作为U形网络(U-Net)的主干网络,对混凝土病害(剥落、裂缝和露筋)图像进行语义分... 详细信息

为使桥梁病害检测更加高效、客观和智能,提出一种自动识别并定量计算混凝土病害尺寸的方法。该方法采用视觉几何组网络(Visual Geometry Group Network,VGG)作为U形网络(U-Net)的主干网络,对混凝土病害(剥落、裂缝和露筋)图像进行语义分割,采用数学形态学算法对图像中的病害区域进行优化。通过MATLAB软件计算得到优化后的分割图像中病害区域像素点的数量,并利用参照物标定出图像中单个像素点的尺寸,计算得到混凝土病害的面积(或长度)。采用该方法对河南省许昌市17座现役钢筋混凝土桥梁病害图像进行语义分割实验。结果表明:U-Net能以较高的精度对复杂背景下混凝土桥梁多类病害进行像素级的分类,类别平均像素准确率为90.53%,平均交并比为80.54%。使用数学形态学对语义分割图像进行优化后,计算精度明显提高,优化后的误差绝对值为0.08%~0.21%。

关键词：混凝土桥梁 U-Net 数学形态学语义分割定量计算病害识别

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混凝土桥梁常见病害分析及处理方法

中国科技期刊数据库工业A 2025年第1期 197-200页

作者：马键玉林市市政工程管护中心广西玉林537000

在我国现代化水平不断提高的过程中,桥梁作为城市基础设施的重要组成部分,发挥了极其关键的推动作用。它们不仅是交通运输的枢纽,更是连接城市与、区域与区域的纽带,对促进经济发展、提升城市品质具有重要意义。随着城市化进程的加速,... 详细信息

在我国现代化水平不断提高的过程中,桥梁作为城市基础设施的重要组成部分,发挥了极其关键的推动作用。它们不仅是交通运输的枢纽,更是连接城市与、区域与区域的纽带,对促进经济发展、提升城市品质具有重要意义。随着城市化进程的加速,现代化的道路桥梁工程项目已经成为城市建设的基石,为实现可持续发展的目标奠定了基础。本文将从道路桥梁工程特点入手,对道路桥梁工程项目中存在的常见病害进行了分析研究,并深入研究分析了相应的施工处理方法。

关键词：混凝土桥梁常见病害处理方法

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混凝土桥梁裂缝成因分析预防性养护措施探究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2025年第1期 172-175页

作者：付江河北高速公路集团有限公司石安分公司河北石家庄050000

混凝土高架桥施工是当今桥梁建设的关键环节,发挥着举足轻重的桥梁作用,为我国交通运输业的可持续发展做出了重要贡献。在我国交通体系中,桥梁建设管理同样至关重要。为确保桥梁安全稳定运行,有关部门应加强桥梁养护施工管理,科学组织... 详细信息

混凝土高架桥施工是当今桥梁建设的关键环节,发挥着举足轻重的桥梁作用,为我国交通运输业的可持续发展做出了重要贡献。在我国交通体系中,桥梁建设管理同样至关重要。为确保桥梁安全稳定运行,有关部门应加强桥梁养护施工管理,科学组织专家定期对桥梁进行巡检维护,确保其始终具备良好的刚度和强度,防止因质量问题引发严重交通事故,造成不必要的人员伤亡和财产损失。本文主要介绍预防性维护的概念及其必备要求,并针对影响桥梁使用寿命的几个关键问题,提出了重要的预防性维护措施。

关键词：桥梁混凝土桥梁预防性养护加固

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基于张力仪的混凝土桥梁有效预应力检测方法

科技与创新 2025年第2期 162-164页

作者：姚彦东华设设计集团股份有限公司江苏南京210000

预应力混凝土桥梁由于孔道摩擦、锚具变形等原因,在使用过程中不可避免地会发生预应力损失。有效预应力作为预应力混凝土桥梁性能评价的重要指标,直观反映了桥梁的承载能力和运营状态,因此,检测桥梁的有效预应力对保障桥梁的正常使用具... 详细信息

预应力混凝土桥梁由于孔道摩擦、锚具变形等原因,在使用过程中不可避免地会发生预应力损失。有效预应力作为预应力混凝土桥梁性能评价的重要指标,直观反映了桥梁的承载能力和运营状态,因此,检测桥梁的有效预应力对保障桥梁的正常使用具有重要意义。基于此,介绍了一种基于张力仪的有效预应力检测方法。首先介绍了张力仪检测有效预应力的基本原理及其修正公式;然后通过在桥梁检测中的运用实例,分析了检测桥梁有效预应力的存量及其预应力损失的原因,同时和现场裂缝、钢绞线外观的检测结果相互印证,证明了这一检测方法的实际可行性,为现存桥梁有效预应力的检测提供了参考案例。

关键词：混凝土桥梁预应力张力仪检测方法

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混凝土桥梁损伤识别的理论与试验研究

工程力学 2006年第A01期23卷 128-133页

作者：赵启林李志刚陈浩森解放军理工大学工程兵工程学院南京210007

针对目前桥梁损伤识别理论受到测量误差、环境随机因素与模型误差等影响识别精度低的缺点,利用数理统计与随机分析的基本理论,提出进行混凝土桥梁裂缝等损伤识别的新理论方法;该方法首先寻找监测响应量的主要影响因素作为原因量,其次建... 详细信息

针对目前桥梁损伤识别理论受到测量误差、环境随机因素与模型误差等影响识别精度低的缺点,利用数理统计与随机分析的基本理论,提出进行混凝土桥梁裂缝等损伤识别的新理论方法;该方法首先寻找监测响应量的主要影响因素作为原因量,其次建立原因量与响应量的统计模型,最后利用预测模型进行判别是否发生损伤;利用该方法可以有效地考虑环境随机因素、测量误差等不确定因数,避免结构分析的计算模型误差,因而可以有效地提高进行损伤识别的精度;两根钢筋混凝土小梁模型试验证实了本理论的正确性。

关键词：混凝土桥梁损伤识别统计模型随机分析理论与试验研究

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混凝土桥梁全寿命设计方法和例证

中国公路学报 2013年第3期26卷 101-109页

作者：彭建新邵旭东张建仁长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室湖南长沙410004 湖南大学桥梁工程研究所湖南长沙410082

针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法。建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期... 详细信息

针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法。建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期维修时机处理作为设计变量,从结构应力、几何参数和材料参数出发构造约束条件,构建了服役期劣化桥梁性能与维护对策的关系模型,从而验证混凝土桥梁全寿命设计方法优化模型和设计流程。研究结果表明:基于全寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法合理,能够在设计阶段考虑服役期性能、维护方案及维修成本,平衡初始造价和后期维护成本。

关键词：桥梁工程混凝土桥梁全寿命设计方法维护成本目标函数

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混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用

中国公路学报 2004年第2期17卷 55-58页

作者：颜东煌田仲初李学文涂光亚长沙理工大学桥梁与结构工程学院湖南长沙410076

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收... 详细信息

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收缩徐变计算的有限元列式,编制了有限元程序。最后,以三跨等截面混凝土连续梁和长沙湘江北大桥主跨210m的混凝土斜拉桥为例进行了收缩徐变分析,且利用12年实桥现场观测结果验证了其理论分析结果。

关键词：桥梁工程收缩徐变初应变法混凝土桥梁

混凝土桥梁受盐碱地中氯离子侵蚀的耐久性研究

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桥梁建设 2022年第6期52卷 73-78页

作者：蔺鹏臻王雲一兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室甘肃兰州730070 甘肃省建筑设计研究院有限公司甘肃兰州730030

为研究西北干旱农业灌区盐碱地环境对混凝土桥梁耐久性的影响,以定武高速公路排碱沟中桥为背景,现场调研盐碱地土壤和水中的离子含量、桥梁不同部位氯离子分布,研究混凝土试块受盐碱水侵蚀的多维劣化规律,采用数值模拟法分析背景桥梁混... 详细信息

为研究西北干旱农业灌区盐碱地环境对混凝土桥梁耐久性的影响,以定武高速公路排碱沟中桥为背景,现场调研盐碱地土壤和水中的离子含量、桥梁不同部位氯离子分布,研究混凝土试块受盐碱水侵蚀的多维劣化规律,采用数值模拟法分析背景桥梁混凝土受氯离子侵蚀的规律和耐久性寿命。结果表明:灌区盐碱地中含量最高的阴离子为氯离子,氯离子在地面附近的土壤及桥梁结构表面含量最高。受盐碱水侵蚀后混凝土内部氯离子浓度随侵蚀维度增加而增大,同一深度处受一维、二维和三维侵蚀的氯离子浓度比例约为1∶1.13∶1.28,多一个侵蚀维度氯离子浓度提高约13%。经计算,排碱沟中桥受氯离子侵蚀后,桥墩、承台和桩基的耐久性寿命分别为58年、72年和92年,在盐碱地环境下需进一步通过增大保护层厚度提高桥梁的耐久性寿命。

关键词：混凝土桥梁盐碱地氯离子多维侵蚀耐久性数值模拟法