文档介绍：摘要本文以国家自然科学基金重点项目“氯盐侵蚀环境下混凝土结构耐久性设计土桥梁使用寿命组合效应的实验研究”为依托,以浙江省交通厅科技支助项目“公本文提出了混凝土结构构件耐久性设计的耐久性因子法,在此基础上,从材料、对在役混凝土桥梁结构的耐久性进行评估是评价其工作性态是否满足设计要求的关键所在。将桥梁结构划分成桥梁结构、桥梁构成、桥梁构件三个层次,了相应的包括构件环境作用因素指标在内的构件耐久性考核指标,从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的三层次多指标的评估模型,并定义了桥梁结构全寿命抽样理论在构件层次的耐久性评估中的应用问题,提出了精度控制与费用控制的与评估基础理论研究”和中国博士后科研基金项目“防腐体系对跨海高性能混凝路混凝土桥梁结构耐久性评估研究”为背景,对混凝土结构的耐久性设计、评估以及基于耐久性评估的修复进行了系统的研究。构件与结构三个层次分别探讨了耐久性优化设计方法。对混凝土材料,提出了耐久性优化设计的总功效系数法,对混凝土构件,以结构构件设计寿命周期内年均投资差额最大为优化目标以耐久性因子、截面承载力、挠度、最大裂缝宽度以及构造要求等为约束条件,建立了混凝土结构构件耐久性优化设计模型。对于混凝土结构体系,则以传力树为基础,提出了耐久性贡献系数设计法。提出了桥梁构件划分方法,并按照不同构件的耐久性劣化影响因素的差异而选取周期的五个耐久性典型状态,以五个典型状态来评估桥梁现有耐久性水平,三个层次均划分为五个模糊等级,对应于完好、较好,较差,差,危险五个耐久性状态。基于模糊数学理论,将定性指标给予定量化,采用最优区间型隶属度函数确定构件的耐久性考核指标对各个模糊等级的隶属度,用可信度与频数统计相结合的方法确定权重,用综合隶属度评分法进行等级评定。同时,研究了分层抽样方法。基于以上分析,总结出在役混凝土桥梁结构耐久性评估流程,用语言编制了评估程序,用该程序对浙江省四座在役混凝土桥梁进行耐久性评估,评估结果与实际情况十分吻合。基于该程序开发的《公路混凝土桥梁耐久性评估软件系统版》,已通过浙江省交通厅的鉴定并初步运用于浙江省公路桥梁管理系统,效果良好。针对耐久性设计、修复设计和施工方案的优化,提出一种混凝土结构耐久性的修复性评估方法。基于结构全寿命周期成本理论,充分考虑了结构在不同时期的耐久性变化状况、成本组成及其时间价值,采用修复费用、修复工作量、修复时间、可靠性、耐久性、适修性,恢复性和环境属性鲋副辏ɑ炷两峁鼓久性修复等级划分为特修、大修⒋笮中修⒅行、小修胄⌒这个模糊等级。采用模糊判断可信度确定各个指标的权重,并对修复性等级进行了多级模糊综合评判。结果表明,该评估方法客观而可靠,可为混凝土结构耐久性的修复提供指导。最后,在总结本文工作的基础上,提出了本课题尚待深入研究的问题。关键词:混凝土结构;耐久性设计;耐久性评估;三层次多指标评估模型;模糊等级;最优区间;修复等级;模糊划分;模糊综合评判;结构寿命周期成本浙江大学土木工程博士后流动站口浙江大学博士后出站报告
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第滦髀混凝土结构耐久性的研究范围与意义混凝土结构耐久性是指混凝土结构及其构件在可预见的工作环境及材料内程,而不需要花费大量资金维修,也能保持其安全性和适用性的功斛卜】。这个混凝土结构耐久性的定义实际上包含了三个基本要素环境:结性都是不全面的保经济:结构在正常使用过程瓷杓埔G蟮淖匀晃锢硎或化学作用;根据结构工作环境情况、破损机理、形态及各行业传统经验,可将混凝土结构的工作环境分成罄唷浚孩艽笃肪常虎谕寥阑肪常虎酆Q蠡的维修成本达到混凝土结构基本功能的要求;若业主要求延长结构使用寿命时是针对结构设计而言,但从结构的可修复性来说通过适当的维修可以延缓结构个方面【,如图所示。部因素的作用下,在预期的使用年限内抵抗大气影响、化学侵蚀和其他劣化过构处于某一特定环境ㄗ匀换肪场⑹褂没肪中,并受其侵蚀作用;能:结构的耐久性是一个结构多种功能踩浴⑹视眯缘与使用时间相关联的多维函数空间,单纯地采用其中的一种或几种功能函数来表述结构的耐久余寿命胁恍枰4笮蕖6ㄒ逯械墓ぷ骰肪臣安牧夏诓恳蛩氐淖饔弥傅氖俏锢境;④受环境水影响的环境;⑤化学物质侵蚀环境;⑥特殊工作环境。同时,结构耐久性是结构的综合性能,既涉及结构的承载能力、又涉及结构的正常使用以及维修等,但反映了结构性能随时间的变化,这样就不可简单地把耐久性归入为承载能力状态或正常使用状态口6途眯缘木眯栽蛱逑衷谝越闲则需适当的维修成本就可达到其目的。显然,本文对混凝土结构耐久性的定义的老化,延长结构的使用寿命,这也是