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。
高强度密封钢丝绳在公路悬索桥吊索和斜拉索应用
摘要：针对传统悬索桥吊索PE护套易老化、维护成本高等问题，开发了高强度密封钢丝绳吊索技术，并实现首次工程应用。该技术采用锌铝稀土合金镀层密封钢丝绳，通过异型钢丝紧密扣合形成全封闭结构，抗拉强度1960MPa以上，弹性模量1.67×105MPa，相比较传统平行钢丝束，直径减小且免涂装。工程应用显示，密封钢丝绳吊索抗风雨和抗振能力显著增强，面接触设计降低钢丝间应力，运行维护成本降低。开发的WSC-ZZZZ-133型斜拉索通过JT/T775-2016规范抗弯疲劳测试。成果纳入团体标准T/CCTAS92-2023，为桥梁轻量化与耐久性设计提供技术支撑。
毛细管嵌管墙热工特性与节能性研究
摘要：热激活建筑系统是一项创新的节能技术，其常用的形式是嵌管墙。为提高嵌管墙的热屏障能力并更有效地利用低品位能源，提出一种毛细管嵌管墙，采用4.3mm×0.8mm 的PPR 毛细管组成间隔20mm 的网栅，替代传统的PB 管嵌管墙。建立毛细管嵌管墙的传热模型，通过实验数据验证了模型的准确性，研究在夏热冬冷地区不同水温条件下毛细管嵌管墙的冬夏季工况热工特性和节能性，并与PB 管嵌管墙进行对比分析。结果表明，毛细管嵌管墙具有较大的热惯性，其内表面温度峰值比室外空气温度峰值出现时间滞后5h，可有效蓄存冷热量并转移峰值负荷。在夏季工况下，当进口水温相同时，毛细管嵌管墙的内表面温度比PB 管嵌管墙低约2℃，表明毛细管嵌管墙的换热性能以及对室内热环境的调控效果更好。此外，无论是在冬季还是夏季工况下，毛细管嵌管墙的水温要求均更低，特别是在夏季工况时，毛细管嵌管墙的有效热屏障水温范围更宽。更低的水温要求以及更宽的水温范围，意味着毛细管嵌管墙可更加容易地利用自然环境中的低品位能源，来实现热屏障功能以及供热/供冷功能，节能潜力明显。
城市光伏建筑产业化发展研究
摘要：光伏建筑通过建筑表皮发电可降低建筑运行阶段碳排放30%以上，我国城市光伏建筑产业具有极大的发展空间，在“双碳”目标、城市更新需求的驱动下，城市光伏建筑产业化发展对能源转型、建筑领域减碳意义重大。本文在剖析光伏建筑技术原理、辨识光伏建筑发展价值的基础上，从产业规模和格局、产业政策与标准等方面梳理了城市光伏建筑产业化发展现状，研判了政策系统性不足、技术集成存在瓶颈、市场机制不完善、基础设施薄弱等现实挑战。总结了城市光伏建筑产业化发展的关键环节，包括构建适合城市更新的光伏建筑模式、建立光伏建筑与城市规划的协同融合体系、打造城市级光伏能源数字协同平台、推进城市新型电力基础设施升级改造；以完成建设并投入运营的城市光伏建筑示范项目为案例，实证分析了城市光伏建筑模式的技术与经济可行性。后续可在加强顶层设计、强化政策协同，突破系统集成技术、提升集群化效能，完善市场生态体系、形成多元支撑，推进与城市更新结合的示范工程等方面采取切实行动，高质量推进城市光伏建筑产业化发展。
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。
耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究
摘要：目的开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸（TA）和纳米二氧化硅（SiO2）共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构，同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷（OTES）作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团，采用一步喷涂法制备得到TA/SiO2@OTES 超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO2 对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响，确定了最佳掺入浓度。利用X 射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征，并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究，综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果当 TA/SiO2 质量浓度为4 mg/mL 时，涂层所形成的微观形貌最佳，其接触角高达(156.8±1.6)°，滑动角低至(5.8±1.1)°；相较于普通混凝土，其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外，经过50 次砂纸线性摩擦以及50 min 水滴冲击测试后，混凝土涂层仍具有超疏水性（接触角>150.0°，滑动角
中国桥梁工程建设用钢分析与趋势展望
摘要：基于行业数据与工程案例，系统分析了国内外桥梁工程的发展现状与钢材消费需求。重点对比了中国、美国与日本桥梁建设特点，绘制了梁式桥、拱桥、刚架桥、悬索桥和斜拉桥五大桥型的用钢图谱。结合最新数据，分析预测了中国桥梁建设用钢需求，以及未来桥梁用钢的发展趋势。研究指出，随着桥梁建设向大跨度、多元化方向推进，高性能、高效能、低成本、长寿命的桥梁用钢将成为未来发展重点。基于此，提出建立桥梁用钢数据库、优化全生命周期成本模型等建议，以期为行业政策制定提供科学依据。
海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制研究进展
摘要：海洋环境中的海浪导致物理条件的变化、气候的多变、化学成分的复杂性、生物等多种外界因素耦合，尤其在海洋工程方面，混凝土的服役环境更恶劣。在海洋防腐蚀领域，环氧树脂(EP) 材料具有耐海洋环境下氯离子的腐蚀、经济效益好等优点，在海工混凝土中被广泛应用。目前，针对海工环氧涂层的改性研究不断更新和深入，以混凝土为基体的环氧涂层改性也成为研究热点，但在海工混凝土服役的海洋环境多因素耦合作用下，应建立的防护体系仍需系统的开展相关研究。基于此，从海工混凝土环氧涂层研究背景及意义、失效形式及机制、多维助剂改性和防护机制4个角度展开，对海工混凝土环氧涂层的改性设计与防护机制调控研究进展进行分析与论述。综述了海工混凝土环氧涂层的多尺度结构设计与防护机制研究进展，总结了目前海工混凝土环氧涂层的环境、结构、工艺、机制4 个维度的研究现状、前景，对未来的海工混凝土环氧涂层的超长寿命防护研究、仿生设计、机制研究具有指导意义。
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。
