一、前言
近年来，我国桥梁建设成绩斐然。随着2018年港珠澳大桥建成通车，一批举世瞩目的特大桥梁如武汉杨泗港长江大桥、广东虎门二桥坭洲水道桥、福建平潭海峡公铁两用大桥也相继建成通车，2020年还将通车的有江苏五峰山长江大桥、江苏沪通长江大桥等。回望改革开放四十余年，我国桥梁事业取得了突飞猛进的发展。截至2018年底，我国共有公路桥梁85.15万座，其中特大桥梁4000余座，预期未来每年还将新增2~3万座；铁路桥梁6.5万座，其中高速铁路桥梁建设成就特别突出；市政桥梁与特种桥梁也有快速的发展，城市立交桥与人行桥梁的建设日新月异。在桥梁建设取得巨大成就的同时，我们也清醒地认识到，大量的既有桥梁既是巨大的固定资产和社会财富，同时为保证桥梁的运行安全和合理的使用寿命，每年的检测、监测、评估、维护和加固需要消耗大量的人力、物力。该领域的工作既是复杂的技术问题，同时也是影响经济发展和人民生活的社会问题。
影响既有桥梁安全和合理使用的主要因素包括：其一是桥梁的老化问题，相对于我国桥梁的一般设计年限（公路50或100年，铁路100年），相当一部分桥梁已进入老化期，较多的桥梁表现出耐久性不足的问题；其二是日益增长的交通运输量使桥梁安全问题日益凸显；其三是普遍存在的超载现象加剧了桥梁的损伤和安全隐患；其四是大量的桥梁带病工作，承载力不足的桥梁或危桥的数量逐年上升；其五是各类自然与人为灾害对桥梁造成的伤害危及桥梁的正常使用安全；其六是现代交通系统的升级改造对既有桥梁的长期使用提出了新的要求。针对上述问题开展桥梁结构评估和加固维修理论与技术研究是目前国内外研究的热点之一，具有重要的理论研究前景和应用价值。相关领域的研究进展情况综述如下：
二、既有桥梁可靠性评估方法
既有结构在剩余服役期内的安全性不仅与结构自身状态有关，还与结构所处于的服役环境、管养维护条件、经受荷载特性有关。一般不宜直接采用现行的设计准则应用于既有结构进行评估。既有结构与拟建结构的区别主要体现在以下几个方面：
（1）既有结构已在一定荷载作用下服役了一段时间。“一定荷载”表明结构抗力进行了荷载的验证作用，减少了抗力的随机性；“一段时间”表明结构评估基准期与设计基准期不同。评估基准期的确定与结构当前特性、环境条件以及预期的使用要求有关。
（2）既有结构为一客观实体，可通过科学的方法或先进的测量仪器来减少因材料不确定性、尺寸不确定性、认识模糊性而引起当前结构抗力的随机性。
（3）既有结构会发生随时间变化的损伤和性能衰退，影响结构的可靠性。
围绕结构抗力和作用的研究是桥梁结构状态评估的关键所在。抗力和作用均具有时随性，采用随机过程理论来对结构进行可靠性分析符合客观规律。由于随机过程理论的复杂性，不便于实际应用，工程上往往采用给定一时间域，将荷载与抗力的随机过程在时间域内转化为随机变量进行简化处理。
国内外常采用的荷载随机过程有平稳二项分布、过滤泊松过程、滤过威布尔随机过程等。研究[1]指出现有在役桥梁抗力采用随机过程进行描述时，均假定抗力随机过程模型为不相关或者全相关模型，这与客观实际差距较大。故提出基于Gamma 随机过程，考虑抗力衰减相关性的抗力模型。叶新一等[2]采用Taylor级数展开了由Mori-Ellingwood等提出的时变可靠度公式，取其一阶矩进行可靠度计算，将可靠度积分简化为代数方法，提升了效率。潘晨等[3]基于全寿命周期成本最小准则不能反应决策者主观风险态度不足的特性，采用效应理论模型探讨主观态度对地震风险决策的影响，并计算了地震保险费受人类主观因素的决定作用。袁阳光等[4]讨论了基于Gamma 过程的在役混凝土桥梁构件抗力非平稳劣化模型的建立及更新，借助高斯数值积分及泰勒级数展开解决时变可靠性的求解问题，给出了在役混凝土桥梁构件运营阶段年目标可靠度指标的最低标准(3.98)。刘强等[5]采用等效线性化与随机平均方法，推导出了首次超越破坏时间的结构失效概率分布函数，对结构非线性动力系统的首次超越破坏问题进行了研究。文献[6,7]基于Monte Carlo伪随机试验方法，采用Copula函数，考虑失效模式相关性，进行系统时变可靠度分析。金波等[8] 采用神经网络逼近正常使用极限状态下隐式功能函数的方法，提出了一种适用于具有复杂隐式功能函数的钢桁架结构可靠度计算方法。另有樊学平等[9]基于健康监测时间序列数据，采用贝叶斯动态线性模型为粒子滤波器提供随时间更新的动态建议分布，提出了桥梁动态可靠度指标的改进粒子滤波预测方法。
在结构领域的一些研究，也具有典型性。Gong等[10]基于随机过程理论和一次二阶矩方法，提出了考虑剪力影响的分层建筑时变可靠度研究方法。Keshtegar等[11]采用Armijo线性数学规划方法，提出了一种基于可靠度理论的结构健康检测方法。Wang Lei等[12]基于结构本身的不确定性和偶然性，提出了主动控制结构的混合时变可靠性估计方法。Wang Cao等[13]采用Fourier级数方法，拓展了基于力矩数值的结构可靠度算法，该作者通过随机过程理论，提出了荷载——时间相关性和劣化荷载相关性在结构时变可靠度中的一种应用方法[14]。Li等[15]基于相位分布原理提出了结构抗力分布的拟合方法。Soltanian等[16]基于首次穿越理论(first passage theory)提出了铁路枕轨考虑锈蚀因素的时变可靠度算法。
三、结合工程应用的可靠度计算方法
本年度结合工程应用的可靠度计算方法研究或讨论，其数量仍然较上述理论研究为多。从考虑的因素看，涵盖了时变效应、徐变效应、锈蚀、荷载裂缝、碳化等桥梁结构的性能劣化的主要因素，针对混凝土桥、钢桥、加固加宽后桥梁结构等结构形式研究了基于实际工程的可靠度计算方法。
彭建新等[17]，考虑氯盐环境、混凝土时变效应、腐蚀电流密度及氯离子侵蚀过程等因素的不确定性，建立了预应力混凝土箱梁桥的时变可靠度模型，研究了时间、腐蚀电流密度及保护层厚度等参数对结构承载力的影响，计算了该梁桥在一百年设计期内的失效概率，并开展了参数敏感性分析。徐卫敏等[18]考虑钢板锈蚀对水工钢闸门结构抗力和刚度退化的影响，采用Gamma随机过程提出了考虑锈蚀因素的可靠度分析方法。赵阳阳等[19]基于多级荷载作用下的剩余强度模型，建立了时变疲劳可靠度极限状态函数，并基于Monte Carlo方法给出了正交异性钢板的疲劳时变可靠度模拟方法。陈龙等[20]基于Bayesian理论，采用Poisson随机过程描述车载效应，得出了退化数据集的联合分布，并依据先验分布为正态分布的假设，给出了混凝土梁桥动态可靠度的预测方法。郭弘原等[21]基于概率密度演化算法，提出了锈蚀钢筋混凝土梁极限状态函数的建立方法，并预测其时变可靠度。文献[22,23]分别采用Monte Carlo方法和支持向量机法，对加宽混凝土梁桥的时变可靠度进行了研究。张凯健等[24]基于再生骨料变异性强的特点，通过时变可靠度理论对再生混凝土梁进行了可靠度分析，并对再生混凝土梁的配筋率进行了讨论。刘威等[25]基于大气锈蚀模型和简支檩条的屈曲计算理论，提出了台风作用引起的檩条锈蚀时变可靠度计算方法。邹红等[26]基于钢筋混凝土及预应力混凝土桥梁设计规范，考虑箱梁的徐变效应，提出了预应力箱梁跨中截面拱变形功能函数，并以此开发了基于三阶矩法的箱梁上拱变形时变可靠度计算方法。杨思昭等[27]分别基于一般大气环境下锈蚀钢筋界面损失的时变模型，以及抗剪、抗弯承载力退化模型，建立了考虑其随机性的极限状态方程，引入边界吸收条件，提出了退化钢筋混凝土梁的时变可靠度算法。杨慧等[28]分析了碳化混凝土表面的氯离子累积效应、荷载裂缝及其对氯离子侵蚀的加速作用，根据Fick定律得到了不同服役期对应抗力的概率密度函数，采用Monte Carlo方法对钢筋混凝土梁提出了考虑碳化和氯离子累积共同作用的时变可靠度算法。
四、维修加固策略
从物质和资金的角度看，在役桥梁的评定最终是为维修、加固及拆除重建提供决策依据。而这实际上已经远远不仅是一个工程技术问题，或者一个经济问题，这是一个复杂的社会问题。怎样建立具有中国市场经济特征的桥梁维修、加固及拆除重建的技术经济分析模型，合理利用有限养护资金，综合考虑近、远期经济效益和社会效益，已称为困扰桥梁管理养护部门的技术难题[29]。在役桥梁的维修优化理论的研究的目的是协调结构安全性与经济性矛盾问题，以保证结构在全寿命周期内达到投资效益最佳，这方面的系统性归纳较少，藉此机会扼要归纳如下。
Frangopol[30]等认为，桥梁管理的目的就是有效的利用有限的资金在全寿命成本和全寿命可靠度之间达到平衡。Liu[31,32]等基于遗传算法，进行了同时最小化桥面板前侧维护成本和劣化成本的多目标优化研究，并运用于交通网络中多座桥梁的桥面板维护优化中。Kim[33]等人考虑结构检测维护中的不确定性，以最大化结构使用寿命以及最小检测维护成本为目标函数，优化计算得到结构的检测维护时间以及维护措施。桥梁的维修检测模型认为是多目标优化，实际上这些目标一般都是相互制约，甚至是相互矛盾的[34]。Horn提出了基于Pareto概念的对比选择方法——小生境Pareto遗传算法，综合运用联赛选择和共享函数的思想来选择当前种群中的优良个体遗传到下一代种群中，实现了多个目标无偏好优化。边晶梅[35]提出了一种基于交互式多目标遗传算法的桥面板维修优化方法，能在有限的桥梁维修资源和良好的维修效果之间进行折衷，不仅获得比较理想的维修方法组合，降低了维修策略的选择难度。随着时间的不断增加，在荷载和环境因素耦合作用下，桥梁结构的使用性能不断退化[36,37]。加上荷载与环境因素的不确定性，考虑这种不确定性及退化过程对于桥梁的决策具有重要意义。在役桥梁结构检测维护模型具有时变特性，结构抗力的退化模型也成为了检测维护优化模型的基础。周浩[38] 基于Gamma随机过程描述钢筋锈蚀变化过程，建立了以桥梁使用寿命以及维护成本为目标函数，以检测维护时间、检测方法以及维护措施决策准则为优设计变量的桥梁检测维护策略优化模型，采用多目标遗传算法计算得到设计变量的Pareto解集，为检测维护策略提供依据。黄天立等[39] 基于Gamma随机过程和Matlab遗传算法工具箱，提出锈蚀钢筋混凝土桥梁结构检查养护策略优化分析方法，并得到可提供在不同结构使用寿命期望和检查养护成本预算下收益最大的检查养护策略和Pareto优化解集。
传统的维修方式多以定期维修和事后维修为主，主要具有管理简单、便于实施的特点。但也容易造成维修过剩与维修不足后果[40]。近年来，孙马[41]提出了以桥梁预防性养护经济性、安全性及耐久性为目标的层次评价分析模型，建立一套关于桥梁预防性养护的模糊综合评价体系。预防性概念在提出来以后，在道路的路面养护上得到了应用[42-45]。颜全哲[46] 以桥梁寿命养护活动总成本最小为优化目标，结合遗传算法研究混凝土梁桥的养护优化策略，得到混凝土梁桥寿命周期内在结构性能指标接近最低限值时进行纠正性养护，可使寿命周期成本显著减少。
五、桥梁加固的新材料新方法和新装备
从桥梁加固行业来讲，混凝土桥加固占比最大，其中又以增强纤维材料（FRP）加固混凝土结构为最多，研究的热点亦是如此。
1.抗弯加固研究进展
陈绪军在BFRP/CFRP两种材料加固RC梁的静载抗弯试验中研究多因素对试验梁短期挠度和刚度的影响；基于刚度解析法，将FRP片材截面积折算为纵筋面积，建立了FRP片材加固RC梁短期抗弯刚度计算公式[47]。方圣恩考虑受压区混凝土非线性应力变化，选取Hognestand本构模型以推导FRP加固RC梁受压混凝土等效应力和受压区高度各自相对应比值，进而得到不同破坏模式下的梁正截面极限抗弯承载力计算公式[48]。Justas Slaitas基于断裂力学提出FRP加固RC构件弯曲时应力-应变状态评价方法[49]。Mohamed Zawam制作12根GFRP预应力混凝土梁使用杠杆悬重方法进行长期持荷试验，研究不同因素对梁的长期力学性能的影响[50]。Farid Bouziadi对CFRP/GFRP外贴加固RC梁进行长期持荷弯曲试验，采用Burger流变模型对弯曲徐变响应（压缩徐变和拉伸徐变）进行非线性数值分析[51]。
2.抗剪加固研究进展
付一小采用CFRP混合粘贴（HB-FRP）加固钢筋混凝土T梁抗剪试验，发现混合（HB-FRP）加固技术提高单根CFRP布抗剪贡献并延缓其剥离过程，在挠度变形、混凝土裂缝抑制、箍筋受力改善和CFRP材料利用率等方面均优于传统外贴（EB-FRP）加固方式[52]。
3.粘结界面问题研究进展
刘兴喜基于最小余能原理推导FRP加固损伤RC梁粘结层剪应力分布的解析公式，该公式在对称、非对称等不同工况下均有较高精度[53]。高磊设计5组HB-FRP混合加固混凝土结构的黏结作用组合试验，基于试验实测数据推导了FRP-混凝土界面粘结-滑移模型和粘结荷载表达式[54]；并在试验基础上建立了考虑混凝土塑性损伤、界面粘结效应的HB-FRP加固数值计算模型[55]；基于三折线黏结-滑移模型开展了侧向约束下FRP-混凝土黏结界面剥离全过程分析，推导了FRP-混凝土界面黏结荷载表达式[56]。王珍珍基于部分黏结作用复合梁理论，引入含残余强度的四线性黏结-滑移本构模型模拟CFRP板与钢筋混凝土梁之间相对滑移带来的界面变形协调和应力变形行为的非线性特征和软化特性，得到单一裂缝模式下中间裂缝剥离过程中相应的界面粘结剪应力，相对滑移量、CFRP板轴力分布以及加固构件整体荷载-跨中位移曲线，荷载-跨中CFRP板应变响应曲线[57]。罗威对60个标准试件进行快速荷载下的正拉试验，研究加载速率、FRP种类、混凝土强度对FRP-混凝土界面正拉黏结强度的影响，基于试验结果推导考虑应变率效应的正拉黏结强度预测模型[58]。刘钰中基于胶层内力满足铁木辛柯梁理论的假定，推导外贴FRP加固梁中胶层应力的理论计算改进模型[59]。胡波基于Xia-Teng模型对FRP-钢界面有效黏结长度设计方法提出了分析建议[60]。汤显廷通过试验研究FRP斜向U型箍加固下复材底板与混凝土界面的基础粘结性能，和FRP斜向U型箍对梁中部剥离破坏的影响[61]。李晓琴基于LS-DYNA子程序，考虑界面本构非线性关系及滑移速率效应对界面剪切模态断裂能的影响，建立中低速荷载作用下FRP-混凝土界面的动态粘结-滑移本构关系[62]。钱聪基于Abaqus软件建立CFRP抗弯加固RC梁及双剪试验分析模型，修正了混凝土在双向应力状态下的名义主应力和加固梁在CFRP端部处的剥离破坏准则；推导了各工况下考虑材料时变性能的加固梁剥离破坏承载力理论公式[63]。A.G.Razaqpur提出了一种基于弯矩曲率概念的FRP加固RC梁弯曲控制方程的半解析公式，建立了试验梁在界面滑移过程中的完全非线性弯矩-曲率关系[64]。Shi & Cao使用不同类型的胶粘剂对FRP-混凝土双塔搭接剪切试件进行试验，基于试验结果建立了包含胶层的有限元分析模型，得到了考虑粘弹性模量的FRP-混凝土界面粘结-滑移模型[65]。Zhou & Wang改进HB-FRP的锚固装置研究FRP-混凝土界面在不同扭矩下的粘结行为，基于试验结果建立了FRP-混凝土界面在不同扭矩下的粘结强度模型[66]。
4.环境因素影响的加固研究进展
陈雨唐通过双面剪切试验研究冻融循环和持续荷载共同作用下FRP片材-混凝土界面黏结性能的退化行为，使用数字图像相关法量测试件表面的全场位移，基于试验数据建立FRP片材-混凝土界面黏结-滑移本构关系[67]。刘生纬通过CFRP片材在室温、硫酸盐持续浸泡、硫酸盐干湿循环作用下的相关试验研究，推导了硫酸盐环境下的混凝土抗压强度衰减模型、CFRP-混凝土界面承载力模型和CFRP-混凝土界面粘结-滑移本构模型[68]。李东洋利用数字图像相关（Digital Image Correlation,DIC）技术测定混凝土裂纹尺寸、观测RC试件及碳纤维薄板（Carbon Fiber Laminate,CFL）加固RC梁中疲劳裂纹的萌生、扩展过程，提出了计算湿热环境下加固梁疲劳主裂纹的应力强度因子的有限元方法[69]。罗姗姗以碳纤维薄板加固RC构件为研究对象，改进温度-海水环境模拟与控制系统；建立氯离子扩散模型描述其对CFL加固RC构件的侵蚀机理；在试验基础上建立温度-海水环境与荷载耦合作用下CFL加固RC梁的环境疲劳方程可有效预测加固结构的疲劳寿命和疲劳极限[70]。
5.新技术、新材料及相近领域研究进展
李恒使用预应力CFRP板条对RC梁进行近表层嵌贴加固（Near Surface Mounted ,NSM）进行静载破坏和疲劳破坏试验：分析了不同预应力水平、粘结长度和增设无预应力粘结段对加固梁抗弯性能的影响，研究了粘结长度和无预应力粘结长度对加固构件疲劳性能和破坏模式的影响[71]。Nur Yazdani进行了预饱和CFRP（pre-saturated CFRP,PS-CFRP）外贴加固小混凝土梁的抗弯试验，发现PS-CFRP加固的实际抗弯贡献比理论预测高39-46%；并分析机械锚固和（Fan anchors）扇形铆钉锚固对于外贴CFRP加固的有效性影响[72]。Ruan & Lu采用GFRP筋与钢筋混合加固混凝土梁，并与钢筋加固混凝土梁进行对比分析[73]。介绍了使用聚合树脂粘贴钢纤维材料的复合体系SRP（Steel Reinforced Polymer），F.Ascione建立了SRP-混凝土界面粘结-滑移模型[74]。Yang & Mohamed F.M.Fahmy提出了一种预测FRP近表层嵌贴加固（Near Surface Mounted ,NSM）弯曲受力RC梁的非线性分析方法，推导了FRP MSN法加固RC梁的承载力计算方法[75]。
6. 增强纤维材料（FRP）加固混凝土结构发展的展望
多位国内外学者对目前FRP加固RC结构的研究现状进行综述性总结[76-81]，认为下一步的研究方向应倾向于：FRP加固RC梁的抗扭性能领域；多环境因素耦合效应对加固结构的力学性能影响；预应力FRP加固RC梁的研究领域；更精确的有限元数值模拟技术开发；特殊形式的混凝土结构，如：深梁、混凝土墙的轴向加固等；综合考虑加固量、二次受力、预损伤等因素对于加固结构的长期性能影响机理；力学性能更好的复合材料和加固效果更好的新技术的研究；新技术（如传感装置）在FRP加固RC结构的长期行为的研究。
7. 其他加固方法的研究
在众多既有桥梁和结构中，有一类历史最悠久，桥不大，却和人民生活息息相关；房不高，却为群众遮风挡雨，这就是石（拱）桥、石砌房屋。围绕石砌体加固的研究曾经热过，本年度进展较少。针对传统用混凝土增大截面加固受力试验分析方法中存在拟合度低、复杂度高的问题，张淼、钱永久、张方[82]等提出了基于增大截面法的混凝土加固石拱桥空间受力性能试验分析方法，即增加截面距离轴向力比较近的一侧混凝土应变，同时进行下一增步相关计算，直到距离轴向力比较近的混凝土压应变值比极限压应变值大时，输出满足预设条件的混凝土加固石拱桥空间受力极限值等参数，完成试验。张淼[83]通过试验研究了混凝土-石材粘结截面抗剪强度，提出了“双界面-三区-三层”粘结模型。
毛德均、钱永久[84]对《混凝土结构加固设计规范》GB 50367-2013和GB 50367-2006的承载力计算方法进行了研究,将试件承载力计算值与实测值进行对比,发现两部规范的承载力计算结果比较接近,但计算结果的整体准确性都不够好、偏于不安全,尤其对大偏压柱的承载力计算较为不安全。根据加固柱的受力破坏特性,定义了3种破坏极限状态,基于3种极限状态下的截面应变分布分析,建立了加固柱的承载力计算公式,验证表明,该公式的计算结果与试验结果吻合较好,且偏于安全。
Adriano Reggiaa[85]等利用高性能纤维增强混凝土套箍，显著提高了混凝土桥墩的承载能力及耐久性；刘超[86]等针对扩建（加宽）桥梁中新旧桥节点之间的连接问题，进行了超高性能混凝土（UHPC）拼接缝的试验与有限元分析，结果表明，通过增加接头的自由长度或减小接头的厚度可以有效地提高接头的抗弯强度。在实验和分析的基础上，提出了板与梁之间的非连接节点形式，并给出了这种非连接接头形式的详细加固方案。Mohammed A. Sakr[87]等使用二维模型对UHPFRC和UHPFRC（R-UHPFRC）套箍对钢筋混凝土剪力墙的性能进行了数值分析，并结合了粘结应力-滑移模型来模拟面混凝土到混凝土的粘结；Al-Azzawi Z[88]等提出了一种抵抗钢板梁剪切屈曲的新方法（利用新型FRP加固技术）。
六、钢筋混凝土墩柱的抗震性能及加固
1、预应力CFRP加固混凝土柱的研究
Wang等[89]提出了一种使用粉末混凝土固定预应力CFRP加固RC混凝土方柱的新方法。试验结果表明，提出的加固方式可以快速的对RC柱进行预应力CFRP加固，加固柱的轴向承载力得到了极大的提高，同时提高预应力度可以提升混凝土柱在正常工作时的性能。提出了预应力加固混凝土柱轴向承载力公式。Zhou等[90]对预应力CFRP条带加固大尺寸钢筋混凝土柱进行了实验研究。研究表明，采用预应力CFRP条带加固大尺寸钢筋混凝土能极大提高构件的承载力和延性。基于试验数据提出了预应力CFRP加固大尺寸钢筋混凝土柱的应力-应变关系模型。Janwaen,W等[91]对预应力CFRP条带加固RC方柱与普通CFRP加固RC方柱进行了试验。研究结果表明，截面的长宽比可以显著影响CFRP的加固效率，采用预应力CFRP加固的构件性能好于普通CFRP加固构件。
2、钢筋混凝土柱滞回模型研究
李柔含等[92]基于研究了动力效应对柱抗震性能的影响，建立了能够同时考虑最大位移与循环加载次数对钢筋混凝土柱损伤退化指标的影响。杨淑艳提出锈蚀钢筋混凝土柱的滞回模型，从细观角度提出了往复荷载作用下筋端锚固区锈蚀钢筋与混凝土粘结-滑移本构模型。王震[99]等基于Ibarra-Medina-Krawinkler模型提出了弯剪破坏钢筋混凝土矩形墩滞回模型，引入捏拢效应参数和滞回性能退化参数描述捏拢效应和滞回性能退化。邴鹏[93]研究了钢筋混凝土圆柱在单调加载和不同加载循环次数的反复加载下的抗震性能研究，提出了一种同时考虑塑性变形和加载循环次数影响的钢筋混凝土圆柱受剪承载力计算模型。约束钢筋混凝土柱本构模型研究张艳青等[94]总结了近年学者们对经典恢复力模型的修正和改造，提出了一种可以同时考虑轴力和侧向荷载变化的恢复力模型。为了准确模拟RC 矩形空心桥墩的刚度退化特性，为桥梁震后可恢复性能研究提供理论基础，黎璟，邵长江，钱永久[95]等进行了不同设计参数的14 个RC 矩形空心墩模型拟静力试验。通过引入峰值位移影响系数体现刚度退化与峰值位移的关联， 建立修正的Bouc-Wen-Baber-Noori（BWBN）滞回模型；基于粒子群-引力搜索混合智能优化算法（PSOGSA）识别实测滞回曲线对应的滞回参数，并建立桥墩设计参数与滞回参数间的对应关系，进而总结滞回参数的经验预测方法。
3、约束钢筋混凝土柱本构模型研究
劳晓杰等[96]设计了以配箍率、CFRP层数、预损伤水准的29个RC方柱的轴压试验。通过对试验数据的分析，提出了CFRP约束损伤钢筋混凝土的受压本构模型。曹玉贵[97]基于国内外已发表的FRP约束混凝土柱的应力-应变关系曲线，拟合出不受形状限制的应力-应变统一模型。在试验数据的基础上提出考虑应变速率的应力-应变关系模型和抗压强度模型。Qi Huijun等[98]基于不可逆过程的热动力学提出了4参数的混凝土损伤本构模型，数值分析表明提出的新模型较常规混凝土损伤模型能更好的描述曲线的下降段。
4、FRP加固钢筋混凝土柱塑性铰研究
王震等[99]对48根弯曲破坏的矩形空心墩拟静力试验结果进行分析，考虑剪切变形引入空心率的影响，提出了矩形空心墩等效苏醒叫的建议模型。张艳青[100]通过截面分析从理上分别确定了弯曲、弯剪破坏破坏形态的钢筋混凝土柱塑性铰模型。邵长江等[101]基于试验和既有研究结果，以轴压比、剪跨比、纵筋及混凝土强度、配筋率及延性系数等位参数回归得到不同类墩柱塑性铰区约束箍筋用量的简化公式。Jia等[102]对塑性铰区轻微腐蚀的钢筋混凝土柱进行了CFRP加固的实验研究。研究结果表明，即使塑性铰区轻微的钢筋锈蚀也能明显影响构件的承载力和延性。使用CFRP加固锈蚀柱塑性铰区能极大改善锈蚀柱的延性，减小构件的残余位移。
七、结论与展望
总体而言，通过国内外学者长期艰苦卓绝的不懈努力，在既有桥梁的评估和加固领域从理论到工程实践逐步建立了科学体系和技术方法系统。但是，随着基本建设阶段性发展形势的不断变化，该领域仍前路崎岖。我国该领域研究者应该站在巨人的肩膀上，紧紧抓住交通强国战略和我国大力推进桥梁评估、智能维护的历史机遇，引入数学、力学、理论分析、试验检测技术、加工制造技术和人工智能等领域的最新成果，在基础理论和重大工程应用两方面继续努力，进一步深化对既有结构性能衰变的认识，发展新的理论与方法，根据实际需求拓展新的研究领域，通过创新性成果为桥梁的可持续发展建立更为完备的保障体系。笔者认为以下几个方面的研究对于深化既有桥梁的评估和加固问题具有重要的推动作用，是下一阶段的研究重点：
（1）在桥梁结构全生命周期性能演变理论
既有桥梁在其服役的长期过程中性能会发生不同程度的衰退。衰退的成因主要包括：结构本身的时变效应、材料的时变效应、环境对结构或材料的影响、长期荷载和交变荷载对结构的影响、结构的损伤及演变等，如何针对不同的成因开展理论与实验研究，建立相应的计算分析模型，还有许多工作有待完成。
（2）基于可靠度的桥梁加固设计理论
桥梁加固设计理论与新建桥梁设计理论最本质的不同是拟加固的桥梁包含有新材料与老材料（组合结构体系）、老结构因经历长期的使用而承受了不同等级荷载的检验（影响结构的失效概率）、既有结构已完成了一定的服役期（影响加固结构的设计寿命）、既有结构或材料含有不同程度的损伤或性能衰变（影响结构的安全）。综合考虑上述因素建立相应的桥梁加固设计理论需要开展大量的基础研究工作。
概略地说，该领域的研究未来可分为两个层次，第一个层次是结合现阶段的可靠性设计理论的发展水平和设计规范的现状，建立可供未来修订桥梁加固设计规范使用的的基于可靠性的桥梁加固设计理论；第二个层次是综合考虑结构损伤演变的基于可靠性的全寿命桥梁加固设计理论，该方面的研究就相对会比较困难一些。
（3）加固桥梁的时变效应及分析方法
由于加固桥梁通常含有新旧两种材料，在组成新结构并共同受力的过程中新材料与老材料的性能均会随时间发生变化。时变效应产生的主要原因包括：新的结构材料与粘结材料本身所具有的时变效应、加固方式引起既有结构性能的改变、加固后新结构性能演变规律。目前在该领域的研究还很不充分。
（4）既有桥梁全寿命周期大数据库与基于人工智能的管理专家系统
该方面的研究主要包括：建立一套开放性的、可升级的、可扩展的数据管理与数据分析系统，制定数据采样、采集和质量保证的标准，将国家按地域分区，收集不同区域的桥梁的科学数据，实时建立桥梁健康数据库，通过区域分工，对桥梁进行周期性的详细检查、监测和评估，同时建立基于人工智能的桥梁评估与管理的专家系统，通过实时数据得出桥梁的评估结论与管理建议。该方面的研究量大面广，需要国家层面的支持。
（5）重大桥梁结构预防性养护维修策略研究
目前我国桥梁养护维修的现状还基本是头痛医头、脚痛医脚的方式，即发现桥梁出现了较严重的问题后，开始进行桥梁的检测与维修加固工作，此时通常桥梁的损伤已较为严重，维修与加固的费用也相对较高，桥梁的安全程度也会不同程度的降低。若是在早期能够及时发现可能存在的隐患，并及时加以处理，就可以避免出现类似的情况，此点类似人类的平时保健与病重就医的情形。目前在该领域的理论与试验研究均还较少，相应的，也缺乏对工程实践的有效指导。
桥梁评估与加固理论研究团队介绍
桥梁评估和加固研究团队密切结合工程实践，围绕混凝土及预应力混凝土桥、石拱桥、钢桥等桥型的病害起因、状态获取和评估、加固理论和方法等研究领域，在可靠性评估、损伤识别、施工监控、加固理论和方法等方面持续开展了一系列理论研究和工程实践。先后主持主研了国家自然科学基金面上项目、国家交通战备科研项目、教育部优秀青年教师教学科研奖励计划、博士点基金等科研项目，发表论文100余篇，获省部级以上奖项4项。科研成果解决了二十余项重大工程技术难题。团队培养博士19人、硕士90余名并就业于公路、铁路、市政、房地产等行业的设计院和科研机构等单位。
团队主要成员简介：
钱永久，男，工学博士，教授、博士生导师。主要研究方向为既有桥梁结构的评估、诊断与加固理论、预应力混凝土结构理论以及大跨度混凝土桥梁的设计理论与工程实践等，已发表论文100余篇，主持或主研完成科研项目50余项，获詹天佑青年科技奖、教育部'高校青年教师奖”，是“首批新世纪百千万人才工程国家级人选” 、享受国务院特殊津贴的专家、四川省有突出贡献的中青年专家、四川省有突出贡献的博士学位获得者、四川省学术和技术带头人。
电子邮箱：yjqian@sina.com
张方，男，工学博士，硕士生导师。主要研究方向为既有桥梁结构的评估、诊断与加固理论、桥梁文化遗产规划和保护以及大跨度桥梁的施工监控和健康监测理论与工程实践等，已发表论文20余篇，主持或主研完成科研项目30余项，是“中国钢结构协会钢结构焊接分会第六届理事会专家组专家” 、“西南交通大学首届教学设计师”。
电子邮箱：fangzhang@swjtu.edu.cn
王振领，男，工学博士，讲师。主要从事既有桥梁结构的检测评估及加固理论与实践方面的研究。已发表论文20余篇，主持或主研完成科研项目30余项，建立了新老混凝土结合面的粘结模型和计算方法。博士论文《新老混凝土粘结理论与试验及在桥梁加固工程中的应用研究》于2007年获得了西南交通大学优秀博士论文。2007年至今，负责了百余座危旧桥梁的评估、加固设计等方面的研究，为国家节省了大量的资金，产生了良好的经济效益和社会效益。
电子邮箱：99738256@qq.com。
龚婉婷，博士研究生，参与国家自然科学基金面上项目1项。研究方向：桥梁抗震加固。邮箱：wanting@my.swjtu.edu.cn。
金聪鹤，博士研究生，参与国家自然科学基金项目1项，省级自然科学基金项目1项。研究方向：桥梁结构可靠度分析。
徐望喜，博士研究生，参与国家自然科学基金1项。研究方向：既有桥梁结构检测与可靠度评估，邮箱：wxxu2018@sina.com。
黄俊豪，博士研究生，参与国家自然科学基金1项，中国工程院咨询研究项目1项。研究方向：既有桥梁加固和桥梁抗震设计理论。邮箱：534417395@qq.com。
花文文，硕士研究生，参与国家自然科学基金项目1项，四川省桥梁检测横向项目3项。研究方向：既有桥梁评估、诊断和加固理论。电子邮箱：1271096840@qq.com。
毛宇欣，硕士研究生，参与国家自然科学基金项目1项。研究方向：既有桥梁检测、鉴定与加固。
潘兴伟，硕士研究生，参与国家自然基金项目1项，四川省桥梁检测横向项目两项。研究方向：既有桥梁评估、诊断和加固理论。电子邮箱：993014816@qq.com。
赵鸿阳，硕士研究生，参与国家自然科学基金一项。研究方向：既有桥梁结构的评估、诊断与加固理论。电子邮箱：1259801350 @qq.com
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