文档介绍:摘要本文主要对预应力混凝土桥梁的腐蚀耐久性进行研究。首先对混凝土的锈涨损伤进行了分祈,考虑混凝土的非线性条件,提出了钢筋锈蚀膨胀对混凝上损伤的有限元计算方法;引进了锈蚀层的概念,提出了按平面应力问题简化计算腐蚀后普通混凝土梁的简化方法,并借助编程语言加以实现;对锈后普通混凝土梁和锈后预应力混凝土梁的受力性能进行了有限元计算和分析,对锈后梁的性能退化从梁的刚度、裂缝开展、承载力际预应力桥梁遭受腐蚀后的受力性能提出了切合实际的数值计算方法,并结合退换梁的静载试验对实际桥梁的腐蚀问题提出了更换建议:最后,在对腐蚀预应力混凝土粱的综合考察、分析的基础上提出了预应力混凝士梁的腐蚀试验方案和加载试验方案,为迸一步研究腐蚀预应力混凝土梁的受关键词:预应力混凝土桥梁;锈蚀;有限元分析;损伤;刚度;裂缝;承矫婕右匝芯浚贸隽瞬煌馐闯潭榷粤旱氖芰π阅艿挠跋旃媛桑欢允力性能提供参考。载力北京交通大孝硕士访文
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,北京的道路交通也得到了极犬地发展。目前仅在北京修建的立交桥就己达嗔巍尽眆,其中最早的立交桥是年建成的复兴门桥,采用先简支后连续方法施工;层次最多最商的是天宁寺立交桥;规模最大的是首都机场高速路上的四元桥。过去,为了防止路面结冰,在许多立交桥上常撒或。溶化冰雪。这一措旎虽然保证了在恶劣气候条件下的行车安全,但是对桥梁结构的耐久性足非常不利的【俊U庋纬傻拇┑穆然锶芤海唤銮质醋钢筋的腐蚀在北京地区使用年的混凝土桥梁构件中比较普遍地存在。主要原因是除冰盐中氯离子对钢筋的腐蚀,由于普通硅酸盐水泥混凝土的自身特性和孔隙结构的特性,氯离子仍然可以以⋯定的速率向混凝土内部渗透ü远兰途攀甏跣藿ǖ腃预应力混凝土结构所做的氯离子渗入测试也证实了这一点。由于锈蚀使钢筋的截面尺寸、表面状况以及钢筋和混凝土之间的粘结性能等均发生了变化,锈蚀对钢筋混凝土结构的动力性能缙@托阅芎涂拐鹦阅艿将产生了极为不利的影响。年广』’S〈笄旁谑褂霉讨型蝗环⑸亩纤魇鹿剩幢认为是车辆疲劳荷载和钢筋锈蚀共同作用的结果。美国年报道,因撤除冰盐引起钢筋腐蚀破坏而限载通车的公万余座中的万余座渲幸巡荒芡ǔ档恼%混凝琶姘澹乙彩够炷林械母纸钍艿礁础H绫本┪髦泵磐徒磺在建成年后因严重的钢筋腐蚀等问题而被拆除【”。路桥就占’北京交通大学硕士论丈第一章绪论
.谕庋芯孔纯座=稣庑┣诺奈薹眩锤叽亿美元。如果再加上车库、公路、房屋等因钢筋腐蚀而需要的修补费,则估计高达亿美元,几乎到目前为止,国内外学者对腐蚀钢筋混凝土受弯构件的承载力进行了大量研究,包括试验研究,屠砺鄯治鯷两个方面。这些研究主要集中在对不同腐蚀情况下钢筋混凝上受弯构件、轴心受压构件、大小偏心受压构件、钢筋与混凝土粘接试件的试验等,试验采用的试件大部分混凝土构件。其中中国矿大,浙江大学,西安建筑科技大学、上海交通大学、中国冶金建筑科学研究院等单位在这些方面做过不少研究试验。但是对受腐蚀钢筋混凝土结构抗剪性能、动力性能的研究较少,而且基本都是国内外对预应力混凝土结构耐久性的研究很少,尚需做大量的工作。与普通混凝土结构相比,预应力混凝土构件的耐久性失效有如下特点:捎谠びα疃厦嫘∏页て诖τ诟哂αψ刺饪痈础⒂αΩ醇氢脆腐蚀现象特别突出,预应力筋自开始腐蚀至失效历时很短,破坏形式表现为无任何先兆的脆性破坏;びα际踉诠こ讨械某晒ττ茫要经过多道工艺来保证,如波纹管的制作、埋置、管道的灌浆、力筋的锚固及锚具的防腐处理等,任何一个环节的疏忽或质量的缺陷都有可能影响结构的耐久性。因此,预应力混凝土结构的耐久性比普通混凝土结构有更多及更高的要求。在设计和施工时,不考虑使用条件会引起混凝土性能的变化,这也是造成预应力结构破坏事故的原因。在各种用途的建筑物和构筑物中使用预应力结构的经验证明,只要遵守使用规程,预应力结构的抗蚀性就高话憬峁埂>」苡猩鲜鋈钡悖谇质葱曰肪持校鞴越ㄒ占美国债务的是实验室快速钢筋腐蚀试件,少部分是从已有结构拆除的自然腐蚀的钢筋非顶应力构件。北京交通大学硕士论文第一章绪论
虽然预应力混凝二航峁褂薪锨康牡钟肪城质吹哪芰Γ蒄以前对程中使用后张灌浆预应力混凝土桥癑,曾引起国际工程界的巨大震动,直到年新标准山台后才予以恢复。随着时间的流逝,预应力混凝土结构耐久性失效问题将更加突出。主要有以下几方面的原因:钟性び力结构对耐久性问题考虑不足及使用年限的增加;酝耐臣票ǜ婷有反映除冰盐的效应;挥锌悸浅盗境睾推@秃稍氐牧:献饔糜跋欤预应力混凝土桥梁结构在使用过程中,荷载可能周期性地稍稍超过规的裂缝闭合起来。超载时的裂缝宽度和部分荷载消除后的裂缝宽度之比,在几次超载循环之后趋于稳定。但在高湿度、有冷