朱東霖 羅子江
摘? ?要:橋面鋪裝材料作為橋面鋪裝的重要組成部分,一直是研究的重點。本文采用文獻(xiàn)計量的方法對橋面鋪裝材料的研究現(xiàn)狀、熱點與趨勢進(jìn)行分析,對我國橋面鋪裝材料進(jìn)一步發(fā)展有著重要的指導(dǎo)意義。本文以21世紀(jì)以來中國知網(wǎng)收錄的以“橋面鋪裝材料”為主題的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,通過文獻(xiàn)計量可視化研究發(fā)現(xiàn)我國橋面鋪裝材料的研究進(jìn)入新發(fā)展階段,研究熱點主要集中在鋼橋面鋪裝,最后揭示研究趨勢為今后的研究提供參考。
關(guān)鍵詞:橋面鋪裝材料? 文獻(xiàn)計量? 科學(xué)知識圖譜
中圖分類號:U443? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:1674-098X(2020)06(b)-0032-02
橋面鋪裝材料的類型和性能的優(yōu)異程度不僅影響著行車的舒適性和安全性,而且還影響著橋面的使用壽命和功能要求。通過文獻(xiàn)計量分析能夠以科學(xué)的方法找到發(fā)展過程中的重要成果,定位橋面鋪裝材料的研究熱點及其發(fā)展趨勢,對學(xué)術(shù)界的深入研究和企業(yè)界的積極實踐均有一定的啟發(fā)性。本文利用可視化軟件CiteSpace[1]進(jìn)行文獻(xiàn)計量分析與知識圖譜繪制,以期獲得橋面鋪裝材料的發(fā)展現(xiàn)狀、研究熱點,并提出該領(lǐng)域研究前沿的變化趨勢。
1? 數(shù)據(jù)來源
數(shù)據(jù)來自中國知網(wǎng)(CNKI),以“橋面鋪裝材料”為主題進(jìn)行檢索,時間范圍為2000—2020年,來源類別為全部期刊,共檢索到695條結(jié)果,去除綜述、特稿、序言等,最終獲得有效文獻(xiàn)681篇,檢索時間為2020年3月22日。
2? 研究現(xiàn)狀
CNKI數(shù)據(jù)庫中以橋面鋪裝材料為主題的發(fā)文量時間序列分析如圖1所示。從圖1重能夠清楚地看到我國有關(guān)橋面鋪裝材料的研究始于1988年,根據(jù)圖1中綠色虛線即發(fā)文量變化趨勢線能夠看出發(fā)文趨勢呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。根據(jù)發(fā)文量變化,我們將其劃分為4個階段。第一階段是2002年以前,這14年間平均年發(fā)文量在1篇左右,發(fā)文量較少,有關(guān)橋面鋪裝材料研究逐漸起步,處于研究的萌芽階段;第二階段是2002—2008年,圖1中橙色實線為普萊斯增長曲線f(t)=2.74×10-284e0.3272t,R2=0.95,擬合效果較好,這期間發(fā)文量呈現(xiàn)快速增長的趨勢,發(fā)文量明顯增加,研究處于發(fā)展階段[2];第三階段是2008—2016年,發(fā)文量在快速增長后趨于平穩(wěn),研究進(jìn)入穩(wěn)定階段;第四階段為2017年至今,由于之前修建的橋面鋪裝材料到達(dá)使用年限或提前出現(xiàn)病害現(xiàn)象,使得人們又開始重新研究有關(guān)橋面鋪裝材料的破壞機理并研發(fā)性能更突出的橋面鋪裝材料,使得發(fā)文量再次出現(xiàn)上升的情況,研究進(jìn)入新發(fā)展階段。
3? 研究熱點分析
使用CiteSpace對關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,將意義相同的關(guān)鍵詞合并后,繪制關(guān)鍵詞時間線聚類圖,最終結(jié)果如圖2所示。其中11個聚類按照大小從上到下降序排列,每個聚類中的關(guān)鍵詞在聚類時間線上從左向右按照出現(xiàn)時間由遠(yuǎn)到近排列,其中節(jié)點最大、連線最多的聚類#0鋼橋面鋪裝屬于研究熱點。近幾年來,由于鋼結(jié)構(gòu)橋梁的經(jīng)濟性、力學(xué)性能要好于鋼筋混凝土橋梁,并且鋼結(jié)構(gòu)橋梁自重輕、結(jié)構(gòu)化制作方便,可縮短工期,使得我國越來越多的工程開始使用鋼結(jié)構(gòu)橋梁來代替鋼筋混凝土橋梁。聚類#1與#2 #3相比包含更多關(guān)鍵詞,但是研究較為零碎,這是因為#1主要研究的是橋梁的結(jié)構(gòu)和受力,這方面的研究需要使用多種方法或切入點進(jìn)行研究。#2和#3研究的是橋面鋪裝材料,其性能研究手段基本一致,針對其突出性能有更深入的研究。#2 #3有主要的研究重點,特別是#2中環(huán)氧瀝青的病害研究和#3中的防水粘結(jié)層研究。環(huán)氧瀝青混合料雖然性能優(yōu)異,但是配置工藝復(fù)雜,質(zhì)量很難控制,出現(xiàn)病害后修補較為困難,所以要重點研究環(huán)氧瀝青混合料的病害問題。SMA的防水效果次于澆注式瀝青混合料,尤其是邊緣欠壓問題,導(dǎo)致空隙率會更加明顯。作為鋪裝層下層的防水粘結(jié)層可以對下部橋面板起到防水作用,因此防水粘結(jié)層成為研究重點。
4? 研究趨勢分析
分析橋面鋪裝材料的研究前沿變化趨勢,繪制關(guān)鍵詞時區(qū)分布圖結(jié)果如圖3所示,觀察圖3中關(guān)鍵詞的演變情況,在研究初期,注重基礎(chǔ)建設(shè)材料的研究,逐漸結(jié)合不同路況與不同施工條件對的鋪裝材料進(jìn)行應(yīng)用研究,隨著研究與施工條件的進(jìn)步對于材料優(yōu)化的研究與病害的避免有進(jìn)一步提升,該領(lǐng)域研究與國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)息息相關(guān),值得注意的關(guān)鍵詞是“鋼橋面鋪裝”、“環(huán)氧瀝青”、“防水粘結(jié)層”從首次出現(xiàn)一直持續(xù)至今,依舊有較多新研究成果。環(huán)氧瀝青的病害研究在研究最初階段出現(xiàn),中間有段時間研究較少,現(xiàn)在隨著過去橋梁的老化和新時代的基礎(chǔ)建設(shè)增加,對病害的研究又日益增多。有關(guān)防水粘結(jié)層的研究起步較晚,但該領(lǐng)域一直在產(chǎn)出豐富的研究成果。近期的主要研究成果集中在,關(guān)于修復(fù)界面、單層施工、質(zhì)量控制、設(shè)計優(yōu)化的研究上,說明隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,更多重載車輛出現(xiàn)在道路上,路面開始產(chǎn)生大量病害,使得我們要對橋面鋪裝材料施工時的質(zhì)量和配合比設(shè)計加以研究,也就導(dǎo)致近期的研究成果主要集中在這些方面上。
5? 結(jié)語
橋面鋪裝材料領(lǐng)域的機構(gòu)、作者合作較為充分,這能夠大大減少重復(fù)研究帶來的資源浪費,在經(jīng)歷萌芽-發(fā)展-穩(wěn)定三個階段后橋面鋪裝材料進(jìn)入新發(fā)展階段。深入地去研究橋面受損機理、橋面鋪裝材料性能,使得在相關(guān)工程的應(yīng)用中能夠更好地規(guī)避橋面病害所帶來的風(fēng)險,提高橋面的使用壽命,減少維修費用,創(chuàng)造更大的社會經(jīng)濟價值。鋼橋面鋪裝、環(huán)氧瀝青的病害、防水粘結(jié)層是橋面鋪裝材料領(lǐng)域的研究熱點。研究趨勢從簡單基礎(chǔ)材料的研究逐漸轉(zhuǎn)化為摻加各種改性劑的復(fù)合材料性能和設(shè)計優(yōu)化研究。結(jié)合新發(fā)展階段的特點與趨勢,在未來的研究中要結(jié)合不同工程的實際情況進(jìn)行相關(guān)橋面鋪裝材料研發(fā)和性能設(shè)計優(yōu)化,善于利用新的研究工具,節(jié)約數(shù)據(jù)模擬所需要的時間,減少對耗時耗力試驗的依賴程度。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳悅,陳超美,劉則淵,等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學(xué)學(xué)研究,2015(2):35-37.
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[3] 馬林,黃雷,代希華,等.正交異性鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝層疲勞耐久極限研究[J].橋梁建設(shè),2019,49(4):29-34.