环境作用下钢管混凝土桥梁温度研究综述

摘要:为提高钢管混凝土桥梁应对温度响应的能力,梳理了钢管混凝土桥梁在水化热和环境因素影响下面临的关键温度问题,总结了钢管混凝土桥梁施工和运营阶段温度作用与效应、界面热脱黏以及温度效应计算方法等的研究进展,探讨了未来的研究方向。研究结果表明:施工阶段,空钢管拼装受日照温度场影响显著,需对拼装线形进行精准调控,管内混凝土水化热导致大管径(大于1.2m)截面的温升和里表温差均超过30℃,开裂风险较高,钢管混凝土拱的合龙温度取值存在争议,需结合累积内力反算;在运营阶段,气温变化和太阳辐射分别引起均匀温度和截面非线性温度梯度(温差大于10℃)作用,温度效应对钢管混凝土桥梁的应力、内力、变形和稳定性均有较显著的影响,并通过加速混凝土徐变改变结构的长期响应;钢管与核心混凝土间温差易诱发钢-混界面拉应力超限和热脱黏,脱黏高度为0.03~0.72mm,通过红外热成像和分布式光纤等热感知技术可有效检测界面脱黏。现有规范对温度作用模式和线膨胀系数等的界定尚存不足,热弹性力学分析和能量法等解析法以及精细化热-力耦合模拟为温度效应计算提供支撑,未来需进一步研发低水化热和辐射吸收率材料,推广界面连接件应用,开展长期热损伤演化评估以及优化超大跨钢管混凝土桥梁温度控制策略,并完善相关设计规范。研究结果为钢管混凝土桥梁的高品质建造与长寿命运维提供理论参考。

建筑 2026年05月25日 1 点赞 0 评论 134 浏览

海洋环境多因素影响下钢筋混凝土构筑物的全寿命预测

摘要: 基于现代混凝土技术的发展,即使钢筋周围混凝土中的Cl-含量达到临界值,仍可有效延缓钢筋的腐蚀发展,定义海洋环境钢筋混凝土构筑物的全寿命T 为钢筋腐蚀诱导阶段t0和腐蚀发展阶段t1 之和。分别对t0 、t1 进行模型预测。在t0 阶段,基于Fick第二定律,考虑混凝土对Cl- 结合、Cl-扩散时间依赖性与材料缺陷、劣化等对Cl-扩散性影响,建立多因素影响的混凝土Cl-扩散模型。采用反函数等严密推导该模型,计算了保护层厚度达到钢筋开始锈蚀的临界Cl-含量所需时间。在t1 阶段,基于弹性与断裂力学,考虑钢筋与混凝土界面间隙层对初期锈胀的缓冲,计算了锈蚀膨胀使钢筋与保护层组成的环状筒体达到其极限拉应力所需的径向临界锈胀应力,预测了产生该锈胀应力所需时间。

建筑 2025年07月28日 1 点赞 0 评论 309 浏览

钢-混凝土组合梁的材料协同效应与工程实践——以某大跨度桥梁为例

摘要：钢-混凝土组合梁通过材料协同效应显著提升了结构性能，为复杂环境下的桥梁工程提供了创新解决方案。本研究以某90m大跨度钢-混凝土组合梁桥为对象，系统分析了材料协同机制及其在强震区与高交通荷载下的工程适用性。通过静力与动力荷载试验结合有限元模型，验证了Q235钢与C40混凝土的协同工作性能：钢梁底部最大拉应力达89MPa，混凝土板顶面最大压应力为6.5MPa，二者协同工作符合“ 钢受拉-混凝土受压”的受力机制，栓钉连接件（滑移量＜0.5mm）有效保障了界面剪力传递。试验结果表明，组合梁跨中最大挠度为23.60mm，校验系数在0.85~1.02，基频为2.8209Hz，高阶频率分布合理（10.71~41.20Hz），具备优异的刚度、承载力与抗震性能。材料协同设计减少钢材用量20%~40%，降低碳排放，且施工便捷，经济性突出。研究进一步提出采用C50及以上混凝土可使弹性模量提升12.8%，跨中挠度降低7.2%。未来需深化高强度材料匹配、新型连接件开发及全寿命性能评估，结合智能化技术推动钢-混凝土组合梁在绿色低碳工程中的标准化应用。

建筑 2026年05月07日 1 点赞 0 评论 132 浏览

超材料混凝土减振性能研究现状与展望

摘要：超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料，由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料，与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时，超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙，衰减混凝土的振动响应。近年来，超材料混凝土因其在高频动力作用下显著的减振性能，在结构抗爆抗冲击领域受到了高度关注，通过改变人工骨料的结构，已经研发出多种形式的超材料混凝土，并针对其振动衰减性能开展了系统的理论分析、数值模拟和试验研究。为推动超材料混凝土在土木工程领域的研究和应用，该研究对超材料混凝土减振性能的研究工作进行了系统地归纳总结，探讨了超材料混凝土在工程性能方面存在的问题和瓶颈，并对超材料混凝土减振性能的研究方向和应用前景进行了展望。

建筑 2025年06月05日 1 点赞 0 评论 350 浏览

钢桥梁焊接技术现状及未来展望

摘要：随着桥梁设计水平的提高以及加工设备和施工装备水平的提升，我国桥梁建设取得了快速发展，各类造型别致、在世界桥梁建设史上具有一定影响力的桥梁不断涌现。焊接作业是钢桥梁制造过程中的重要工序之一，对确保钢桥梁耐久性至关重要。结合近几年钢桥梁建设实例，简要介绍了我国耐候桥梁钢、高性能桥梁钢焊接技术的应用情况与取得的成果，以及双丝与多丝埋弧高效焊接技术、焊接变形机械矫正技术和自动化焊接技术在钢桥梁制造过程中的应用情况，并对钢桥梁焊接技术的发展前景进行了展望。

建筑 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 146 浏览

水泥基电磁波吸波材料的研究进展

摘要: 随着科技的发展,大量电子设备的应用使电磁辐射风险骤增,对信息安全、军事安全、生态安全带来威胁。建筑吸波材料能够有效降低电磁辐射危害,对生态文明可持续发展具有重要意义。以水泥基吸波材料为例,从吸波剂对电磁波的损耗机理(电阻型、电介质型、磁损耗型)及水泥基体结构(层状、周期、多孔)方面归纳总结了水泥基吸波材料的发展现状与研究中存在的不足,并对该类材料未来的发展方向进行了展望,为研发理想吸波器提供参考。

建筑 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 130 浏览

二氧化碳泡沫混凝土研究现状及进展

摘要：【目的】　总结CO2泡沫混凝土（CO2 foam concrete，CFC）制备材料与工艺、固碳理论等方面的研究，分析CFC的固碳潜力，探讨CFC的应用前景与发展方向。 【研究现状】　综述混凝土胶凝材料、 混凝土发泡材料、 稳泡剂等CFC制备材料，预发泡法和混合发泡法等CFC制备工艺，CO2气泡成长和矿化过程，以及CFC固碳潜力等。【结论与展望】认为固废替代部分水泥作为CFC胶凝材料是重要的发展方向，CO2可溶性表面活性剂和纳米粒子配合使用是CFC发泡剂的优选，预发泡是目前CFC最常用的制备工艺； CO2的矿化是影响CFC泡沫稳定性的主要因素； 在CFC体系中，CO2优先与水化产物Ca（OH）2 发生反应，矿化反应是造成CO2泡沫大量破裂和发泡效果不明显的直接原因；CFC碳封存潜力明显，主要体现在混凝土骨架的碳化固碳和气泡孔的储碳。提出工业固废的掺入是提高CFC经济性的重要途径，发电、冶金等工业废气应作为CO2的主要来源，提高固碳能力和泡沫的稳定性是CFC的研究重点。

建筑 2026年02月26日 1 点赞 0 评论 210 浏览

高性能水性环氧涂层及涂层钢筋应用研究进展

摘要：氯盐环境下混凝土结构中的钢筋易被腐蚀，钢筋腐蚀后不仅导致混凝土结构服役寿命缩短，威胁结构安全，甚至造成巨大经济损失。环氧涂层被认为是防止钢筋锈蚀和提高混凝土结构耐久性的有效方法之一，本文针对目前环氧涂层特点及环氧涂层钢筋现状，结合本研究团队近年来研究工作，探讨了国内外水性环氧涂层制备技术；分析了柔性纳米粒子与刚性纳米微材对水性环氧涂层物理力学性能和耐腐蚀性能的影响及其协同增韧机理；探讨了应用改性聚氨酯对水性环氧自修复性能的影响及其调控机理；分析了应用硅烷偶联剂改善水性环氧底涂与钢材粘结性能，引入石墨烯聚苯胺提高中涂耐腐蚀性能，以及适度增加填料颗粒度改善面涂粗糙度及涂层钢筋与混凝土粘结锚固性能的作用机制；阐述了深入开展多功能、多尺度、多层级水性环氧涂层钢筋防护的必要性。结合标准编制工作介绍了水性环氧涂层钢筋研究进展及性能指标，最后简要介绍了水性涂层钢筋应用研究概况。本文对应用水性环氧涂层钢筋提升复杂环境下混凝土结构的耐久性具有理论意义和工程价值。

建筑 2026年02月06日 1 点赞 0 评论 143 浏览

玻璃纤维增强复合材料管约束装配式混凝土桥墩抗震性能

摘要：为提高装配式混凝土桥墩在地震作用下的结构性能，设计并制作了2个不同厚度的玻璃纤维增强复合材料(GFRP)管约束桥墩(SPCG1、SPCG2) 和1个无约束对比桥墩(SPC)，柱与承台采用灌浆套筒进行预制拼装连接。拟静力试验结果表明，GFRP 管约束有效改善了墩柱塑性铰区的破坏，提升了装配式混凝土桥墩的抗震性能。相比SPC，SPCG1 和SPCG2 的极限位移分别提高了23.2% 和30.9%，延性系数分别提高了16.7% 和54.6%，在7% 漂移率下的剩余承载力分别提高了103.3%和90.4%，残余位移分别降低了21.4% 和32.0%。建议的该类预制拼装桥墩的损伤量化区间和定性描述可为相关实际工程应用提供参考。

建筑 2026年01月30日 2 点赞 0 评论 123 浏览

钢基体表面磷酸钾镁水泥基防腐涂层的研究进展

摘要：磷酸钾镁水泥（Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ Ｃｅｍｅｎｔ， ＭＫＰＣ）作为一种新型无机胶凝材料，具有凝结速度快、早期强度高、结构致密、耐磨性能好等特点。以磷酸钾镁水泥为黏结剂，通过添加剂、矿物掺合料及复合改性等方法对其进行改性，可制备出具有优异防腐性能的金属防护涂层，其主要用于钢材表面的防腐蚀保护。本文总结了磷酸钾镁水泥基涂层的水化与防腐机理，及其材料组分和配合比对涂层防腐性能的影响，重点概述了磷酸钾镁水泥基防腐涂层的改性研究，介绍了该类涂层的施工工艺与性能评价方法，并对磷酸钾镁水泥基涂层在防腐领域中的发展前景进行了展望。

建筑 2026年05月21日 1 点赞 0 评论 153 浏览