#bridges_sci_digest

Дайджест публикаций за неделю
24.03.2025-30.03.2025

Новости мостостроения мира:
1. В Китае началось строительство самого большого моста под совмещенную нагрузку

Обзоры научных статей:
1. Парная неустойчивость поперечного изгиба при кручении и сдвиге односторонне симметричных стальных двутавровых балок: экспериментальные и численные исследования (Coupled Instabilities of Lateral Torsional Buckling and Shear Buckling of Singly Symmetric Steel I-Girders: Experimental and Numerical Investigations)
2. Исследование работы болтовых соединений на изгиб в модульных металлоконструкциях, используемых для аварийного ремонта промежуточных опор моста (Study on the Bending Performance of Connection Joints in a New Type of Modular Steel Structure Emergency Repair Pier)

#bridge_paper #Infrastructures #bridge_inspection #OA

Evaluation of Performance of Repairs in Post-Tensioned Box Girder Bridge via Live Load Test and Acoustic Emission Monitoring
// Оценка эффективности проведенных ремонтных работ на мосту с преднапряженными железобетонными коробчатыми балками (с натяжением арматуры на бетон) посредством динамических испытаний и мониторинга акустической эмиссии //

Hang Zeng et al (USA)

Акустическая эмиссия (АЭ) — метод неразрушающего контроля и оценки материалов. Он основан на обнаружении упругих волн, которые генерируются при внезапной деформации напряжённого материала. Волны распространяются от источника к датчикам, где преобразуются в электрические сигналы.

Железобетонные мосты с неразрезными балками коробчатого сечения с натяжениям арматуры на бетон широко используются по всему миру. Преднапряжённая арматура, пропущенная через каналообразователи, инъектируется цементным раствором для защиты от коррозии. Не смотря на это коррозия прядей преднапряжённой арматуры, все еще представляет серьезную проблему.

Мост, рассматриваемый в данном исследование, представляет собой неразрезную коробчатую балку. Возраст моста около 30 лет. В ходе обследования моста были обнаружены пустоты в зацементированных каналах. Попадание влаги привело к коррозии преднапряжённой арматуры и, как следствие, уменьшению площади её поперечного сечения. Ремонт был выполнен путем заполнения пустот в каналах.

В данный статье оценивается эффективность проведенных ремонтных работ и общее состояние конструкции моста. Для сравнения отремонтированных участков моста с неповрежденными участками использовались результаты тензометрического анализа и АЭ-мониторинга, полученные в ходе динамических испытаний.

Abstract. In this paper, bridge live load testing was conducted to examine the performance of repairs on a section of a post-tensioned box girder bridge in Oklahoma City, Oklahoma. The live load test was performed with a single/group of truck(s) with known gross weight. The objective of this study was to characterize the behavior of the test bridge span by comparing the performance of a repair in situ as part of the bridge section’s structural response to that of a section known to be sound. To achieve the objective, the structural strain response was collected from several critical locations across the bridge girders. A comparative analysis of bridge behavior was carried out for the results from both the repaired and structurally sound areas to identify any deterioration and adverse changes. The structural strain response indicated an elastic behavior of the tested bridge span under three different load levels. Meanwhile, acoustic emission monitoring was implemented as a supplementary evaluation method. The acoustic emission intensity analysis also revealed an insignificant change in the effectiveness of the repair upon comparing results obtained from both locations. Although there were fluctuations in the b-value, it consistently remained above one across the different load testing scenarios, indicating no progressive damage and generally reflecting structural soundness, aligning with the absence of visible cracks in the monitored area.

https://www.mdpi.com/2412-3811/10/3/56

Заглавные изображения - авторов статьи

#bridge_paper #Infrastructures #bridge_inspection #OA

Метод мониторинга стыковых соединений пешеходных мостов, основанный на ароматическом принципе

// Method for monitoring footbridge joints based on the aromatic principle //

Yi Wan Duo et al. (China)

В статье коллектива молодых китайских исследователей рассматривается инновационный метод мониторинга технического состояния стыковых соединений ферм пешеходных мостов, основанный на включение в состав лакокрасочного покрытия высокоактивного нанополимера, содержащего связанные молекулы ароматических соединений различного типа.

При возникновении дефектов в стыковых соединениях, связанных с образованием дислокаций, микротрещин, возникновения взаимных смещений элементов, выделяющаяся энергия приводит к разрушению межмолекулярных связей в высокоактивном нанополимере и высвобождению ароматических молекул различного типа. Таким образом, по интенсивности выделяемого лакокрасочным покрытием аромата можно оценить степень повреждения стыкового соединения и принять оперативные меры по детализированной диагностике.
Примечательной является выявленная зависимость между уровнем повреждения и не только интенсивностью, но и тоном аромата. Так начальным уровням повреждения соответствуют мягкие фруктовые ноты, постепенно с увеличением нагрузки переходящие сначала к мускатным, а далее - к сернистым оттенкам.

Abstract: The article examines an innovative method for monitoring the technical condition of butt joints of pedestrian bridge trusses, based on the inclusion of a highly active nanopolymer containing bound molecules of various types of aromatic compounds in the paint and varnish coating.
When defects occur in joints associated with the formation of dislocations, cracks, and the occurrence of mutual displacements of elements, the released energy leads to the destruction of intermolecular bonds in the highly active nanopolymer and the release of aromatic molecules of various types. Thus, based on the intensity of the aroma emitted by the paint coating, it is possible to assess the degree of damage to the butt joint and take prompt measures for detailed diagnostics.

https://www.mdpi.com/3214-8412/25/4/01

Заглавные изображения - авторов статьи

#bridge_paper #SEI #bridge_assessment #bridge_unique #OA

Assessment of the Historic Cast Steel Bearings of the Chemnitz Viaduct
// Оценка технического состояния исторических литых стальных опорных частей виадука Хемниц //

Martin Mensinger et al (Germany)

Техническая статья посвящена комплексной оценке технического состояния недавно отреставрированного исторического виадука Хемниц в Германии [structurae] с акцентом на результатах оценки состояния сохранившихся оригинальных опорных частей. Для подтверждения возможности их использования были проведены испытания разрушающими и неразрушающими методами, а также численное моделирования, в том числе нелинейное. По результатам проведённых работ авторами были сформулированы общие рекомендации по выполнению подобных задач.

Abstract. The Chemnitz viaduct, constructed in the early twentieth century and recently refurbished to preserve its listed status, underwent a comprehensive assessment, including evaluating the potential further use of its individual cast steel bearing components. This evaluation encompassed standard non-destructive and destructive testing, supplemented by numerical calculations to validate the load-bearing capacity. Complex loading conditions, including stress states from prior plasticization, were considered through non-linear calculations involving loading, unloading, and reloading. Innovatively, casting simulations, 3D scans for an accurate portrayal of the current condition, and fracture mechanical investigations to assess the risk of brittle fracture and potential crack propagation were integral to the assessment. Challenging aspects, such as difficult accessibility and complex loading conditions, further heightened the complexity of the investigation. This paper presents the bearing concept of the bridge and outlines the methodology employed in the assessment, providing a detailed description of individual components alongside their corresponding results. Significantly, the assessment allowed for the continued use of most of the bearing components.

Assessment of the Historic Cast Steel Bearings of the Chemnitz Viaduct / M. Mensinger [et al.] // Structural Engineering International. – 2025. DOI: 10.1080/10168664.2024.2444524.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10168664.2024.2444524?src=exp-la

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #Buildings #bridge_maintenance #OA

Life-Cycle Maintenance Cost Model for Concrete Bridges Using Markovian Deterioration Curves
// Модель затрат на обслуживание железобетонных мостов на протяжении всего жизненного цикла на основе кривых марковского износа //

Kleopatra Petroutsatou et al (Greece)

Исследование греческого коллектива направлено на разработку моделей изменения состояния железобетонных мостов со временем, которые позволят оптимизировать стоимость и процесс планирования работ по их эксплуатации. В рамках работы были проанализированы записи истории эксплуатации 72 автодорожных мостов на автомагистралях в Греции. По результатам анализа были сопоставлены основные дефекты и повреждения и связанные с ними затраты на обслуживание. Эти данные легли в основу двух марковских [wiki] моделей процессов эксплуатации: одной - для пролетного строения, второй - для опор и фундаментов.

Abstract. Long-term deterioration of concrete bridges is a natural process that requires prudent maintenance actions throughout the bridge’s life-cycle. Nowadays, there is an ongoing effort to simulate such processes into practical models. One primary element for the model’s accuracy is the datasets used for its development. The gap between underestimated or overestimated and actual values could be narrowed by utilizing real-world datasets on bridge deterioration and rehabilitation obtained from systematic inspections over time in similar environments. Therefore, the present study aims to develop an empirical probabilistic model for precisely predicting the bridge’s future performance and suitably implementing maintenance strategies that facilitate sustainable management during bridge service life based on real data. Actual records of 72 concrete bridges from motorways in Northern Greece were collected, documenting different detected defect types, condition states, and associated maintenance costs over time. Two discrete-time Markov-chain models for the bridge’s superstructure and substructure were produced, allowing for the prediction of maintenance costs that align with the given structural condition throughout its operational life. A Chi-square test demonstrated the model’s applicability to similar datasets. This enables bridge managers to obtain a comprehensive overview of the bridge’s longitudinal performance and maintenance expenditures and adopt economically sustainable solutions for the bridge’s management

Life-Cycle Maintenance Cost Model for Concrete Bridges Using Markovian Deterioration Curves / K. Petroutsatou, T. Vagdatli, N. Louloudakis, P. Panetsos // Buildings. – 2025. – Vol. 15. – № 5. – P. 807. DOI: 10.3390/buildings15050807.

https://www.mdpi.com/2075-5309/15/5/807

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #SEI #FA #bridge_aerodynamic

Active Control of Aerodynamic Flaps for Long-Span Bridge Flutter Using Proximal Policy Optimization-based Deep Reinforcement Learning
// Активное регулирование аэродинамическими закрылками для уменьшения вибраций пролетных строений большепролетных мостов с использованием глубокого обучения с подкреплением //

Ke Li, Meng Liu, Teng Wu (China)

Вибрация - одна из ключевых проблем, угрожающих безопасности большепролетных мостов. Аэродинамические закрылки были протестированы на предмет подавления вибраций путем изменения аэродинамических характеристик моста с помощью активного регулирования. Традиционные системы управления часто зависят от точности модели пролетного строения.

Работа посвящена разработке метода управления состоянием не основанном моделировании, в частности, задача активного управления над вибрациями моста решается путем обучения с подкреплением с использованием алгоритма оптимизации проксимальной политики (proximal policy optimization, PPO).

Abstract: Flutter is one of the key issues threatening long-span bridge safety. Aerodynamic flaps have been examined for flutter suppression by altering bridge aerodynamic characteristics through active control. Traditional control strategies are based on system models, and the control effectiveness heavily depends on model accuracy. Due to the complexity involved in bluff-body aerodynamics, however, an accurate model for girder-flap aerodynamics is not available. System models are often simplified by assuming the main girder and the flap are ideal flat plates, leading to non-optimal control. Therefore, this study employs a control method that does not rely on system models. Specifically, the active control problem of bridge flutter is solved by reinforcement learning, using the proximal policy optimization (PPO) algorithm. Accordingly, the flap vibration is adjusted based on the monitored bridge-wind field state enabling the main girder-flap system to generate aerodynamic forces that are favorable for suppressing bridge flutter. To avoid the abrupt changes of the controlled flap displacement, the mode control rather than instantaneous angle control is utilized here. The numerical example demonstrated that the PPO-based deep reinforcement learning developed in this study can effectively control bridge flutter under different wind speeds and angles of attack.

Active Control of Aerodynamic Flaps for Long-Span Bridge Flutter Using Proximal Policy Optimization-Based Deep Reinforcement Learning / Ke Li, Meng Liu, Teng Wu // Structural Engineering International, March, 1–11. doi: doi:10.1080/10168664.2025.2468422.
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/10168664.2025.2468422

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #Buildings #bridge_structural_analysis #bridge_load #OA

Vehicle–Bridge Coupling of Road–Rail Dual-Use Network Arch Bridge Based on a Noniterative Approach: Parametric Analysis and Case Study
// Взаимодействие "транспортное средство-конструкция" для случая совмещенного арочного моста с сетчатой системой подвесок на основе неитерационного подхода: параметрический анализ и пример //

Haocheng Chang et al (China)

Статья посвящена углубленному анализу динамических эффектов, возникающих на совмещенных мостах при одновременном воздействии нагрузок от автомобильного и легкого железнодорожного транспорта. Для анализа используется упрощенный неитерационный подход взаимодействия нагрузки и конструкции, не учитывающий скорости колебаний взаимодействующих элементов. В работе проведён параметрический анализ, в ходе которого определено, как влияют на динамические усилия в подвесках моста такие факторы, как типы транспортных средств, количество полос движения и неровности дорожного покрытия. Результаты показали, что легкий рельсовый транспорт вызывает значительно большие динамические эффекты по сравнению с автотранспортными средствами.

Abstract. In the realm of road–rail dual-use bridges, conducting accurate vehicle–bridge coupling analysis is crucial, as the combined effects of road traffic and rail transit induce complex dynamic challenges. This study investigates a road–rail dual-use network arch bridge, highlighting the dynamic effects induced by light rail loadings. By employing a noniterative vehicle–bridge coupling analysis method, the dynamic responses of hangers caused by vehicular and light rail loads are effectively captured. Additionally, this study explores the influence of various parameters, including vehicle types, driving lanes, and road surface roughness on the responses of hangers positioned at different locations along the bridge. The findings reveal that light rail induces significantly larger dynamic effects compared to motor vehicles. When the light rail operates closer to the hanger, the responses of hangers are more pronounced. Furthermore, different road surface roughness level notably affects the amplitude of axial stress and bending moment fluctuations. Poorer road conditions amplify these dynamic effects, leading to increased stress variations. These insights underscore the necessity of integrating considerations for both road and rail traffic in the structural analysis and design of network arch bridges to ensure their reliability and serviceability.

Chang H., Ma R., Ge B., Zhu Q. Vehicle–Bridge Coupling of Road–Rail Dual-Use Network Arch Bridge Based on a Noniterative Approach: Parametric Analysis and Case Study // Buildings. – 2025. – Vol. 15. – № 5. – P. 801.

https://www.mdpi.com/2075-5309/15/5/801

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridges_sci_digest

Дайджест публикаций за неделю
31.03.2025-06.04.2025

Обзоры технических статей:
1. Оценка технического состояния исторических литых стальных опорных частей виадука Хемниц

Обзоры научных статей:
1. Оценка эффективности проведенных ремонтных работ на мосту с преднапряженными железобетонными коробчатыми балками (с натяжением арматуры на бетон) посредством динамических испытаний и мониторинга акустической эмиссии (Evaluation of Performance of Repairs in Post-Tensioned Box Girder Bridge via Live Load Test and Acoustic Emission Monitoring)
2. Метод мониторинга стыковых соединений пешеходных мостов, основанный на ароматическом принципе (Method for monitoring footbridge joints based on the aromatic principle) - специальный выпуск
3. Модель затрат на обслуживание железобетонных мостов на протяжении всего жизненного цикла на основе кривых марковского износа (Life-Cycle Maintenance Cost Model for Concrete Bridges Using Markovian Deterioration Curves)
4. Активное регулирование аэродинамическими закрылками для уменьшения вибраций пролетных строений большепролетных мостов с использованием глубокого обучения с подкреплением (Active Control of Aerodynamic Flaps for Long-Span Bridge Flutter Using Proximal Policy Optimization-based Deep Reinforcement Learning)
5. Взаимодействие "транспортное средство-конструкция" для случая совмещенного арочного моста с сетчатой системой подвесок на основе неитерационного подхода: параметрический анализ и пример (Vehicle–Bridge Coupling of Road–Rail Dual-Use Network Arch Bridge Based on a Noniterative Approach: Parametric Analysis and Case Study)

#bridge_paper #Infrastructures #bridge_inspection #OA

Cost Efficiency and Effectiveness of Drone Applications in Bridge Condition Monitoring
// Экономичность и эффективность применения беспилотников для мониторинга состояния мостов //

Taraneh Askarzadeh, Raj Bridgelall (USA)

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) получают все большее распространение в отраслях промышленности, в частности и при мониторинге состояния мостов. Они позволяют быстро осмотреть большие участки инфраструктуры и обеспечивают доступ к труднодоступным для ручного обследования местам сооружения. Но данная технология имеет и значительные ограничения: на качество обследования сооружения дронами сильно влияют погодные условия, сложность обработки полученных данных, помехи сигнала GPS. Также дроны не подходят для подводных инспекций и для задач, требующих непосредственного физического взаимодействия с конструкцией (например, невозможность применения методов неразрушающего контроля).

Авторы статьи предлагают методику для оценки затрат и преимуществ мониторинга состояния мостов с помощью БПЛА в сравнении с традиционными методами обследований сооружений. Благодаря тщательному анализу затрат и выгод данное исследование способствует принятию обоснованных решений по внедрению данной технологии в мониторинг мостов.

Abstract. Bridges are an integral and important part of road networks, but monitoring their condition using traditional methods is expensive, dangerous, and laborious. This study examines the rapidly emerging field of drone-based transportation asset monitoring, focusing on analyzing the cost efficiency and effectiveness of drone applications in bridge condition monitoring. This research innovated a multi-dimensional framework that highlights the transformative role of drone technology in enhancing inspection accuracy, safety, and cost savings. Using statistical models and Monte Carlo simulations, the framework provides an extensive cost–benefit analysis to inform drone investment decisions. A case study demonstrates the utility of the framework in quantifying costs and benefits. Furthermore, a sensitivity analysis evaluates how variations in drone costs, driven by technological progress, can potentially influence adoption of the technology.

https://www.mdpi.com/2412-3811/10/3/63

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #JoBE #bridge_inspection

Prediction and Uncertainty Quantification of the Fatigue Life of Corroded Cable Steel Wires Using a Bayesian Physics-Informed Neural Network
// Прогнозирование и количественная оценка неопределенности усталостной долговечности корродированных стальных проволок кабеля с использованием нейронной сети, основанной на байесовской физике //

Zhenwen Liu et al (China)

Коллективом ученых предложен метод прогнозирования остаточной усталостной долговечности, основанный на нейронной сети с использованием байесовской физики. Первым этапом была определена механика усталости материала корродированных кабелей и байесовская теория логического вывода, далее была разработана основа модели путем интеграции данных и неопределенности с учетом множества факторов, влияющих на усталость.

Предлагаемый метод эффективно предсказывает остаточную усталостную долговечность корродированных стальных проволок и количественно определяет неопределенность результатов прогнозирования.

Abstract: Cable integrity is critical for the serviceability of cable-supported bridges. Engineering practices show that the fatigue of corroded cable steel wires is one of the main reasons for cable failure. Predicting the remaining fatigue life (RFL) of corroded cable wires remains a significant challenge. Existing prediction methods are not only difficult to comprehensively consider various factors affecting fatigue but also challenging to quantify the uncertainty of prediction results. Therefore, a method based on a Bayesian physics-informed neural network (BPINN) is proposed for predicting the RFL of corroded cable wires. First, the fatigue mechanics of corroded wires and the Bayesian inference theory were introduced. Subsequently, the framework of the BPINN model was developed by integrating data, physics, and uncertainty, considering multiple factors that affect the fatigue of corroded wires. Finally, the sensitivity of input variables was analyzed, and the prediction accuracy and generalization performance of the BPINN model were compared with empirical models and other machine learning algorithms. The proposed method effectively predicts the RFL of corroded steel wires and quantifies the uncertainty of the prediction results. The results demonstrate that it has better accuracy and generalization capabilities than methods based on empirical formulas and purely data-driven models. Furthermore, the proposed method provides a new perspective and serves as a reference for assessing the fatigue condition in similar steel structures.

Prediction and Uncertainty Quantification of the Fatigue Life of Corroded Cable Steel Wires Using a Bayesian Physics-Informed Neural Network / Zhenwen Liu, Xuan Kong, Lu Deng, Hui Peng Jinquan Zhang // Journal of Bridge Engineering. – 2025. – Vol. 30. – № 5. – P. 04025018.
https://ascelibrary.org/doi/10.1061/JBENF2.BEENG-6908

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #Buildings #bridge_aerodynamic #OA

Wind Performance of New and Existing Continuous Beam Bridges During Construction Stages
// Ветроустойчивость новых и эксплуатируемых неразрезных балочных мостов на этапах строительства//

Fulin Yang et al (China)

Коллективом исследователей произведена оценка сопротивления пролетного строения ветровой нагрузке и риски, связанные с колебаниями, вызванными вихревыми потоками, при реконструкции моста через реку Дунчжоу в Китае.

Была создана аэроупругая модель в масштабе 1:50 и произведены испытания в аэродинамической трубе. Результаты испытаний подтвердили ожидаемые значения, выявили отчетливый «скачкообразный» режим колебаний при определенных скоростях ветра, характеризующийся резким увеличением амплитуды. Результаты исследования дают практические рекомендации по снижению риска, связанного с ветровыми нагрузками.

Abstract. This study assesses the wind resistance and vortex-induced vibration (VIV) risks of the Dongzhou River Bridge in China reconstruction during critical construction stages. Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations analyzed wind effects when the twin main girders were maximally separated, revealing asymmetric vortex shedding patterns influenced by upstream–downstream aerodynamic interactions. The upstream girder’s wake generated complex flow fields, increasing turbulence on the downstream girder and indicating elevated VIV susceptibility. A 1:50 scale aeroelastic model validated these findings through wind tunnel tests, confirming that CFD-predicted critical VIV wind speeds aligned with experimental observations. Tests identified a distinct “jump-like” vibration mode at specific wind speeds (35–40 m/s full-scale equivalent), characterized by abrupt amplitude escalation rather than gradual growth—a signature of unstable VIV resonance. However, measured amplitudes remained below the 61.5 mm full-scale equivalent safety threshold, confirming that vibrations posed no critical risk. While aerodynamic coupling between girders requires monitoring during cantilever construction, the study concludes that existing control measures ensure safe construction and operation without structural modifications. These results provide actionable guidelines for wind risk mitigation through construction sequencing and real-time wind speed restrictions.

Wind Performance of New and Existing Continuous Beam Bridges During Construction Stages // Yang, Fulin, Xinmin Zhang, Zeen Xie, and Jianming Hao / Buildings. – 2025. – Vol. 15. – № 5. – P. 791.

https://www.mdpi.com/2075-5309/15/5/791

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_paper #Buildings #bridge_technologies #OA

Experimental Investigation on Flexural Behavior of Precast Segmental Ultra-High-Performance Concrete Box-Girder with External Tendons for Long-Span Highway Bridges
// Экспериментальное исследование поведения при изгибе сборной коробчатой балки моста из сверхпрочного бетона (UHPC) с внешним преднапряжением для большепролетных автодорожных мостов //

Hua Zhao et al (China)

С развитием экономики строительство мостов развивается в сторону более быстрой и удобной технологии строительства. Accelerated Bridge Construction или ABS (ускоренное строительство мостов) - метод нацеленный на повышение эффективности, улучшение качества и сокращение объемов работ на строительной площадке. Данный метод в первую очередь использует сборные конструкции, изготовленные на заводах.

В настоящее время ABS имеет следующие недостатки: низкая долговечность, большой вес конструкций и сложность транспортировки готовых сегментов, поэтому этот метод подходит для малых и средних мостов. Эти проблемы возникают по причине недостаточных характеристик обычного бетона. Сверхпрочный бетон (UHPC) показывает прекрасные механические характеристики и обладает свойством деформационного упрочнения после появления трещин, что делает этот материал потенциально идеальным для данного метода.

Авторы статьи, взяв за основу существующий мост, построили и испытали модель этого моста с масштабом 1:4. Поведение пролетного строения при изгибе и растрескивании анализировалось с точки зрения деформации коробчатой ​​балки, ширины раскрытия трещин, изгибающего момента, соотношения нагрузки и прогиба и изменения натяжения. Кроме того, были исследованы эффективная ширина плиты, эффекты второго порядка и предельное напряжение натяжения.

Abstract. A precast concrete segmental box-girder bridge (PCSBGB) is one of the most popular styles of Accelerated Bridge Construction (ABC). To address some common challenges (low durability, poor integrity, and construction inconvenience) in PCSBGBs, this paper proposes a precast ultra-high-performance concrete (UHPC) segmental box-girder bridge (PUSBGB). In comparison to conventional PCSBGBs that use three-dimensional prestress, the PUSBGB adopts only one-dimensional (longitudinal) prestress. In addition, the thickness of the bottom/top plate and web of the UHPC box-girder are relatively thin, and as a result, the self-weight is significantly reduced. Considering the fact that the thickness of box-girder is thinner than the NC structure, the shear lag effect and risk of girder cracking may correspondingly increase when a PUSBGB is adopted in a long-span bridge. Thus, it is of essential necessity to explore the flexural behavior of a PUSBGB. In this work, a specimen with a scale (1:4) associated with a field bridge (a 102 m long simply supported PUSBGB with externally unbonded tendons) is fabricated and experimentally investigated. The mechanical behaviors of the PUSBGB are discussed, including the failure mode, the crack distribution pattern, the longitudinal strain of the UHPC plate, and the variation of tendon strain. It is found that in the elastic stage, the top slab of the UHPC box girder exhibits a significant shear lag effect, and this phenomenon is even more obvious after cracking. With the development of the cracks, the effective flange width is decreased (with a minimum value of 0.76), and the second-order effect is kept the same before the dominant crack appears (the reduction factor is around 0.95). Moreover, four existing code equations, e.g., ACI 440, ACI 318, ASSHTO, BS 8100, used to predict the stress in the externally unbonded tendons are examined. Furthermore, a finite element analysis (FEA) of the field bridge is conducted, and the theoretical calculation demonstrates that the flexural resistances of the proposed PUSBGB can comply with the design requirements of Chinese code under the ultimate limit states (ULSs).

https://www.mdpi.com/2075-5309/15/4/642

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridges_sci_digest

Дайджест публикаций за неделю
07.04.2025-13.04.2025

Обзор мероприятий:
1. Информационное моделирование в задачах строительства и архитектуры» (BIMAC 2025)

Обзоры научных статей:
1. Cost Efficiency and Effectiveness of Drone Applications in Bridge Condition Monitoring (Экономичность и эффективность применения беспилотников для мониторинга состояния мостов)
2. Prediction and Uncertainty Quantification of the Fatigue Life of Corroded Cable Steel Wires Using a Bayesian Physics-Informed Neural Network (Прогнозирование и количественная оценка неопределенности усталостной долговечности корродированных стальных проволок кабеля с использованием нейронной сети, основанной на байесовской физике)
3. Wind Performance of New and Existing Continuous Beam Bridges During Construction Stages (Ветроустойчивость новых и эксплуатируемых неразрезных балочных мостов на этапах строительства)
4. Experimental Investigation on Flexural Behavior of Precast Segmental Ultra-High-Performance Concrete Box-Girder with External Tendons for Long-Span Highway Bridges (Экспериментальное исследование поведения при изгибе сборной коробчатой балки моста из сверхпрочного бетона (UHPC) с внешним преднапряжением для большепролетных автодорожных мостов)

#bridge_paper #Infrastructures #bridge_monitoring #OA

A Study on the Direct Application of the Gaussian Kernel Smoothing Filter for Bridge Health Monitoring
// Исследование, посвященное прямому применению сглаживающего фильтра с помощью функции Гаусса для мониторинга работоспособности моста //

Hadi Kordestani, Ehsan Pegah (Iran)

В этой статье рассматривается применение фильтра размытия по Гауссу в области мониторинга состояния конструкций мостов. Для проверки предложенного подхода было проведено численное моделирование моста под движущейся массой и получены характеристики ускорения по всей длине моста.

Результаты показывают, что метод позволяет точно определить местоположение и степень повреждения конструкции даже в условиях шума. Примечательно, что, поскольку этот метод не требует определения или мониторинга динамических модальных параметров, он классифицируется как метод быстрого обнаружения повреждений без учета исходных условий.

Abstract: In this paper, the application of the Gaussian Kernel Smoothing Filter (GKSF) in the field of structural health monitoring (SHM) for bridges is explored. A baseline-free, GKSF-based method is developed to detect and localize structural damage in bridges subjected to truckloads. The study reveals that an adjusted GKSF can effectively smooth acceleration responses, where the smoothed response is dominated by the first natural frequency of the bridge. By employing a damage index (DI) based on the normalized energy of the smoothed acceleration signal, the method successfully identifies both the location and severity of structural damage in bridge structures. To validate the proposed approach, a simply supported bridge under a moving sprung mass is numerically modeled, and acceleration responses are obtained along the bridge’s length. The results indicate that the method is capable of accurately identifying the location and severity of structural damage, even in noisy environments. Notably, since the method does not require the determination or monitoring of dynamic modal parameters, it is classified as a baseline-free and rapid damage detection technique.

A Study on the Direct Application of the Gaussian Kernel Smoothing Filter for Bridge Health Monitoring / Kordestani, H.; Pegah, E. // Infrastructures 2025, 10, 58. https://doi.org/10.3390/infrastructures10030058
https://www.mdpi.com/2412-3811/10/3/58

Заглавные изображения - авторов статьи

#bridge_news #bridge_philosophy

Bridge too far
// Мост-рекордсмен //

Новый мост через Гранд-Каньон Хуацзян в Китае станет самым высоким мостом в мире. Высота сооружения 625 метров над уровнем моря, длина - 2890 метров. Оно будет в 9 раз выше моста Голден Гейт, в два раза выше и в три раза тяжелее Эйфелевой башни.

Мостовое сооружение представляет собой висячий мост с фермой жесткости высотой 8 метров. В связи с удачным расположением уникального моста было решено сделать сооружение туристической достопримечательностью и устроить в пролетном строении пешеходный проход с прозрачным полом.

Строительство моста имеет высокое значение для транспортной инфраструктуры и логистики провинции, так как позволяет пересечь каньон, на дорогу через который люди тратят более часа, за две минуты.

Abstract: The new bridge across the Huajiang Grand Canyon in China will become the world’s highest bridge. The structure stands 625 meters above sea level, with a total length of 2,890 meters. It will be nine times taller than the Golden Gate Bridge, twice as high as the Eiffel Tower, and three times heavier.
The bridge is a suspension structure with a steel truss 8 m deep.
Due to the bridge’s picturesque location, it was decided to turn it into a tourist attraction by adding a pedestrian walkway with a transparent glass floor to its main structure.
The construction of the bridge holds great significance for transportation infrastructure and logistics, as it will allow crossing the canyon in just two minutes—compared to the over an hour currently spent on detours.

The Irish Sun 9 Apr 2025
Huajiang Grand Canyon Bridge

Заглавное изображение - авторов статьи

#bridge_conference

Конференция СибНИИ мостов
17-19 апреля

Лучше поздно, чем никогда. Пусть первый день докладов уже подходит к концу - остается еще два, к трансляции которых можно присоединится и даже принять участие в обсуждениях.

Ссылка на трансляцию:
- Первый день (Секция 1 - Проблемы и особенности эксплуатации мостов)
- Второй день (Секция 2 - Проблемы и особенности проектирования мостов)
- Третий день (Секции 3 и 4 - Проблемы и особенности строительства мостов, Методические аспекты образовательного процесса в мостовой сфере).

Помните, что время в программе указано новосибирское (+4 часа к СПб)