摘要:系统归纳与剖析了钢桥疲劳研究新进展,总结了钢桥疲劳荷载、疲劳机理、抗疲劳设计方法、疲劳安全监测与评估、疲劳安全维护等方面的创新成果,探讨了钢桥建设与运维面临的技术挑战,展望了钢桥疲劳创新研究发展方向。研究结果表明:(1)已研发的与桥位处交通荷载特征、结构型式、设计使用年限匹配的车辆、列车、温度疲劳荷载模型,推进了长寿命桥梁抗疲劳设计理论的完善;(2)采用车辆-温度耦合疲劳应力的“冲浪”计算模型能够较好反映钢桥实际疲劳损伤度,温度与车辆耦合作用下的疲劳累积损伤度比仅考虑车辆作用时大10%~15%;(3)涌现了物理疲劳试验、数字疲劳试验和原位疲劳试验技术相融合的疲劳机理研究新范式,部分改变了传统疲劳认知,探明了畸变变形比、应力比对畸变疲劳行为与细节疲劳强度的影响规律,发现了实桥拉吊索服役大应力比条件下钢丝疲劳强度骤降现象,揭示了拉吊索钢丝强度等级由1670MPa提高到2060MPa时钢丝疲劳强度先增大、后下降的客观规律,明确了耐候钢桥细节腐蚀后疲劳强度并未下降的客观事实;(4)全桥多物理场、跨尺度和多概率疲劳孪生模型的构建已逐步实现,促进了数据原生、数据相生和虚实共生的钢桥疲劳元宇宙技术的诞生;(5)为解决钢桥细节带疲劳裂纹工作状态下的设计难题,需要把疲劳裂纹作为控制结构使用功能和安全的关键技术指标,采用损伤容限理论进行钢桥抗疲劳设计;(6)为突破裂纹感知和荷载获取的技术瓶颈,需将声发射、数字摄像/摄影、计算机视觉技术、深度学习等人工智能新技术深度融合,创建钢桥数字化疲劳荷载与损伤监测数据库,为钢桥疲劳机理、设计与评估方法研究提供完备信息;(7)为解决传统线性累积损伤评估模型无法对开裂细节疲劳寿命进行预测的技术难题,需构建基于数字孪生技术的钢桥数字疲劳评估模型,实现疲劳裂纹跨尺度、全程精准数字化描述,建立钢桥疲劳智能监测-孪生模拟-智能评估-智慧决策一体化数字疲劳评估平台;(8)冷维护技术能够对钢桥疲劳裂纹进行靶向、高效加固,且可实现对原结构零损伤或微损伤,能在不中断交通条件下实施,应用前景广阔;(9)针对钢桥疲劳损伤程度、性能提升与延寿目标需求,可灵活运用冷维护、热维护和冷-热混合维护技术,实现钢桥疲劳维护的强韧化、轻量化。

摘要：随着社会经济的发展，建筑装饰材料的使用不可或缺，其长久性和稳定性受自然环境腐蚀的考验。施加涂层是有效的防腐手段，解决自修复涂层稳定性和长久性的问题也是防腐科学研究和实际应用的前沿。综述了几种常见的自修复涂层的制备及防腐机制：外援型自修复涂层，在涂料中添加含成膜物质/缓蚀剂的微胶囊，当涂层受到机械冲击后胶囊随之破裂并释放成膜物质/缓蚀剂，形成保护膜或抑制电化学反应保护金属基底；本征型自修复涂层，其涂层基质对环境因素敏感，在环境刺激下通过恢复涂层基质聚合物网络中内在化学键和/或物理构象而修复涂层，其主要包括动态键型和形状记忆型自修复涂层；多重自修复涂层，通过将含有成膜剂/缓蚀剂的微胶囊掺进可恢复涂层基质聚合物中，使其兼顾外援型和本征型自修复涂层的性能。总的来说，自修复涂层的防腐机制主要是通过在涂层中添加缓蚀剂/成膜物质或使涂层恢复活性来抑制涂层下的金属电化学腐蚀，目前建筑装饰用的自修复防腐涂层已逐步应用到建筑防腐工程中，但仍需要在多个方面进行更加深入的研究，多重自修复涂层是未来自修复涂层研究和应用发展的方向，其长效稳定性及制备工艺是主要的科学问题。

摘要：混凝土是典型的非均质多孔材料，易受到环境中侵蚀离子介质的侵蚀，导致混凝土及其内部钢筋腐蚀，进而影响混凝土结构的性能并缩短其使用寿命。在众多防护措施中，采用表面防腐涂料是防止混凝土腐蚀、延长其结构服役寿命的最经济有效方法。基于此，本文系统总结了4 类混凝土表面防腐涂料：表面成膜型、孔隙封闭型、疏水浸渍型和多功能表面处理型。探讨了每种涂料防护机制、防腐性能及存在的问题与不足。其中，重点分析了不同改性方式对混凝土表面防腐涂料增强效果的影响：有机/无机复合涂料能实现优势互补，显著提升涂料整体性能；有机硅和有机氟的低极性使改性后聚合物的表面能降低，从而显著提升涂料疏水性和耐化学稳定性；添加纳米颗粒能改善涂料力学性能和耐久性；构建特殊纳米结构能改善纳米颗粒团聚性，提高涂料疏水性能。展望未来，高效、安全、低成本、适用性强的混凝土表面防腐涂料是研究的重点，尤其是水性防护涂料与可再生材料的结合、纳米复合改性新型涂料及自修复涂料等。

摘要: 以普通硅酸盐水泥P.O42.5和氧化石墨烯(GO)为原料,固废材料选择再生钢渣和碎砖粗骨料,以钢渣取代水泥胶凝材料,碎砖取代混凝土中的碎石,制备了不同钢渣和碎砖取代率的氧化石墨烯基固废再生混凝土,测试了固废材料对再生混凝土力学性能、耐久性和破坏形态的影响。结果表明,钢渣取代率20%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度达到了最大值,分别为41.50和4.50MPa;碎砖取代率30%的再生混凝土的抗压强度和抗折强度均达到了最大值,分别为40.40和4.12MPa。所有试样的破坏形态均为四角棱锥体外形,随着钢渣取代率的增加,裂纹数量减少,碎砖取代率增大后降低了混凝土整体的强度,破损严重。随着钢渣取代率的增加,混凝土的干缩率先降低后增大,钢渣取代率20%的混凝土干缩率最低为85.1×10-6;碎砖取代率的增加持续增大了混凝土的干缩率,收缩现象加剧。碎砖和钢渣取代的再生混凝土的氯离子扩散系数均随取代率的增加先降低后增大,钢渣和碎砖取代率为30%时,两种混凝土的氯离子扩散系数均为最低值,分别为1.33×10-8和1.47×10-8cm/s。

摘要：介绍了电弧喷涂技术的原理、特点及在国内外桥梁建设防腐中的应用，叙述了电弧喷涂技术的施工工艺，并展望了电弧喷涂技术的发展前景。

摘要:明确界定了不同工艺橡胶沥青混合料的定义,系统梳理了橡胶颗粒的组成及制备技术;围绕其改性理念,深入分析了橡胶颗粒作为弹性集料的作用模式、与沥青的相互作用及关键影响因素;总结了干法橡胶沥青混合料的设计参数及其对混合料性能的影响,并基于数理统计与现行规范划分了性能等级。研究结果表明:材料层面,橡胶颗粒的形态特征与组分异质性共同决定其“弹性集料”效能,但现有研究对炭黑迁移、组分重分布等二次改性机制尚未完全阐明;机理层面,揭示了干法工艺中“梯度溶胀-动态降解”的核心机制,指出橡胶颗粒外层与内芯的溶胀差异;设计层面,通过对级配设计、橡胶粒径与掺量、沥青含量、工艺改进及焖料时间等参数的精准调控,可有效提升干法橡胶沥青混合料的整体性能;性能层面,掺入多种外加剂至干法橡胶沥青混合料中,可强化橡胶颗粒与沥青的结合,进一步提高混合料路用性能与稳定性。建议未来研究应聚焦于橡胶-沥青界面反应的微观表征指标开发、融合环境与功能属性的全生命周期评价体系构建,以及基于智能化技术重塑干法橡胶沥青混合料的研究范式,为干法工艺工程化应用提供理论支撑。

摘要：桥梁耐候钢技术源于欧美，日本引进这一技术后发展较快，并针对应用过程中的问题开展了大量的研究工作。为高钢材的耐候性能，进行针对锈蚀构造机理的研究，提出耐腐蚀改善方法，查明异常锈蚀原因以采取防护措施；为提高在高盐分下的耐候性能，开发镍（Ｎｉ）系高耐候钢；研究开发统一评价各种耐候钢的耐候性能方法。由于耐候钢的防腐性能受腐蚀环境影响较大，采用盐分分布仿真技术和腐蚀环境监测技术大幅度降低异常腐蚀发生的风险。为实现耐候钢桥长寿命化，在锈蚀发展动态的定量评价技术、涂装修补方面的技术开发、剩余承载力的评价方法等方面进行了进一步研究。

摘要：与传统的浇筑混凝土相比，3D打印混凝土（３ＤＰＣ）施工技术因具有绿色环保和无模板化施工的特点，可提高施工效率和安全性，近年来在建筑行业广受青睐。然而，由于逐层打印过程中形成的薄弱层———层间冷缝，其孔隙含量较高，层间缺陷增加，可能导致抗冻性问题。同时３ＤＰＣ独特的养护制度（经打印沉积后暴露于高蒸发率的干燥环境中）导致混凝土失水速率加快，产生收缩裂缝，加速混凝土劣化开裂。上述问题势必会对服役于严酷外部环境中的打印构件的长期性能产生不利影响，这一问题已成为３Ｄ打印混凝土大规模商业化的瓶颈之一。本文对影响３ＤＰＣ耐久性的流变参数、打印参数、固化方式、孔隙率、孔隙连通性因素等进行详细综述。鉴于在长期服役过程中，抗冻融破坏和早期收缩开裂性能对３ＤＰＣ耐久性的影响更为显著，本文着重分析了３ＤＰＣ的抗冻融循环、早期收缩性的演变过程，为解决工程中出现的耐久性问题提供有效参考，同时提供一些可行性建议、措施，避免或缓解实际应用中所面临的问题，以期推动本行业的快速发展。

摘要: 针对钢结构构件的特点及其对机器人焊接的要求，综述了钢结构领域机器人焊接技术的研究现状及发展趋势，指出钢结构构件设计标准化程度低、装配安装精度与机器人智能化程度不匹配是机器人焊接技术在钢结构行业应用的瓶颈问题。通过钢结构构件的模块化、系列化、标准化设计、构建完善的焊接数据库、开发高精度焊缝跟踪技术等方式，逐步提升焊接机器人智能化程度，以攻克钢结构行业机器人焊接技术应用的难题。

摘要：推进我国海洋强国、交通强国以及绿色低碳发展战略, 需要加快构建以多学科交叉为特色的新型土木工程体系, 以服务向海经济和新质生产力发展需求. 基于由陆向海基础设施的特点, 本文提出了向海土木工程的概念,剖析了向海土木工程的内涵及其技术支撑. 从经济社会发展需求出发, 分析了向海土木工程相关科学研究进展, 总结了向海土木工程发展中的基本难题与挑战; 基于未来开放型经济发展和向海图强的重大需求, 提出了向海土木工程建设的基本架构, 展望了向海土木工程未来需要关注的重要科学问题. 向海土木工程应以低碳材料、长寿命结构、绿色建造和智慧防灾为主要研究方向, 通过构建多层次、多尺度、多功能的向海土木工程理论与技术体系,助力实现我国高质量可持续发展.