文档介绍：摘要近年来桥梁工程实践和有关混凝土桥梁结构耐久性调查表明,缺乏基于构件的耐久性指标评定技术是导致混凝土桥梁结构耐久性问题出现和严重的直接原因。通过对在役混凝土桥梁构件耐久性评定指标体系的研究,提出基于构件的耐久性评定方法,不仅可以揭示潜在危险,及时做出维修或拆除的决策,避免重大事故的发生,而且研究成果可以直接用于指导结构设计,具有极大的经济效益和社会效益。为此,本文依托交通部西部交通建设科技项目“混凝土桥梁耐久性指标体系、检测方法与评价标准的研究项目编号:隽如下工作:①依据国内外的研究成果,对混凝土桥梁构件耐久性劣化机理及其模型做了相应研究,并总结出了影响混凝土构件耐久性各因素间的相互关系。②基于本文关于混凝土桥梁构件耐久性评定指标体系的构建方法,通过对影响混凝土构件耐久性各因素的研究成果,提出了在役混凝土桥梁构件的耐久性评价指标。在充分考虑桥梁受力特点、构造因素、局部环境因素对混凝土构件耐久性影响的基础上结合对相关耐久性劣化模型的计算结果,提出了各耐久性评价指标的限值,建立了不同环境条件下混凝土构件的耐久性指标体系。③根据桥梁混凝土构件在使用过程中存在单项指标达到极限值、多项指标达到极限值及多项指标均未达到极限值等多种可能性,提出了进行耐久性评定时的“单项指标评定法搿岸嘞钪副曜芴迤蓝ǚāL岢鲆阅途眯灾副甑贾碌某性力下降相对量值作为多项指标总体评定法的评定指标,分析和研究了钢筋锈蚀、混凝土开裂、剥落等耐久性指标与混凝土受弯及受压构件承载力之间的关系,重点推导了典型截面的钢筋混凝土梁锈蚀后的抗弯承载力公式,并且运用该公式讨论了两种计算模式下,钢筋锈蚀率与构件承载力下降的量化关系。通过对公式计算结果规律的分析,给出了多项指标总体评定法中不同耐久性评定等级对应的承载力下降量值的范围。最后,运用单项指标评定法对实桥进行了评定,评定结果与桥梁实际状况较为吻合,表明该方法是可行的。关键词:混凝土桥梁;构件;耐久性;指标;评定
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研究背景与意义第一章绪论随着可持续发展理念在交通基础设施建设中的日益深入,混凝土桥梁长期的耐久性和安全性已成为当今国际关注的重大技术问题,其相关研究成果的显著进步或突破将是世纪桥梁技术进步的重要标志之一。从世纪年代后期开始,桥梁结构耐久性问题在发达国家日益显现,主要表现在长期耐久性能不足炷凉辜A眩炷涟洌纸钚馐吹,使用性能和承载能力大幅度下降。并且随着桥梁建设规模和数量的发展,还出现大跨径桥梁下挠、悬吊索早期锈蚀、预应力损失严重等问题。这些问题不仅造成桥梁维护费用迅速增长,而且严重影响了桥梁的使用功能,甚至危及桥梁结构的安全。根据美国国家桥梁分类目录耐臣疲帕菏导势骄褂檬倜年,而州际桥梁仅为年,远远低于预期设计工作寿命;平均每年约有座桥梁部分或完全倒塌,这些桥梁的平均寿命不足年,每年仅修复费用就高达诿涝!!纵观发达国家的交通基础设施建设发展历程,从经济快速发展和大规模土建开始,到结构耐久性问题的显露,大约要经历一年时间。我国大规模桥梁建设始于年改革开放后,截至年,,较改革开放前增加近万座,,已经成为名副其实的桥梁大国。然而,由于对于耐久性问题认识不足,以及耐久性评估技术缺乏,使桥梁结构缺乏有效的质量控制措施,桥梁耐久性问题已经成为我国交通基础设施建设发展的制约因素。根据交通部门统计资料,耐久性不足桥梁数量呈现上升发展趋势,已成为交通基础设施建设和养护工作中不容忽视的重要问题。因此,开展提高公路桥梁耐久性能研究势在必行。近年来的桥梁工程实践和有关混凝土桥梁结构耐久性调查表明,缺少对在用混凝土桥梁耐久性的评定是桥梁耐久性问题频频出现的一个重要原因,而缺乏基于构件的耐久性指标评定技术则是导致混凝土桥梁结构耐久性问题出现和严重的直接原因。确保混凝土桥梁的耐久性不仅需要从混凝土桥梁的原材料选材、混凝土配合比、混凝土现场浇筑和养生和混凝土桥梁的具体施工方法等耐久性材料、设计方面入手,而且还要加强对混凝土桥梁后期管养中的耐久性质量控制,提出基于构件的控制指标体系及其评定方法是确保在用混凝土桥梁安全性、适用性、及耐久性不可或缺的手段。
国内外混凝土桥梁耐久性现状可见,通过对在役混凝土桥梁构件耐久性指标体系的研究,提出基于构件的耐久性评定方法,不仅可以揭示潜在危险,及时做出维修或拆除的决策,避免重大事故的发生,为改造危、旧桥提供科学依据,而且研究成果可以直接用于指导结构设计。因此,本研究的技术成果将进一步提高我国公路桥梁养护和评定水平,逐步实现混凝土桥梁耐久性的量化评定,以满足我国桥梁建设与养护的健康与协调发展之需要,具有极大的经济效益和社会效益。作为交通基础设施建设起步较早的美国,其地域宽广、桥梁众多,其桥梁在长期使用过程中的耐久性问