钢筋混凝土板梁桥退化的可靠性分析

钢筋混凝土桥梁随时间的推移而退化,抗力不断减小,最终降低其可靠性,而钢筋的腐蚀是桥梁退化的一个主要原因.提出了钢筋混凝土板梁桥中钢筋被腐蚀时如何估计其可靠度的一种方法.这种方法包括交通荷载模型、腐蚀模型,以及非线性有限元结构模型.考虑了两种形式的腐蚀:全面腐蚀(包括混凝土剥落,混凝土与被腐蚀钢筋之间失去结合)和局部腐蚀.采用一阶可靠度方法得出的可靠性指标估计其可靠性.考虑了与材料特性、几何特征、荷载分布以及腐蚀参数等有关的不定性.为了考察这些不定性对桥梁可靠度的影响,以一简支梁桥为例,进行敏感性分析.通过对一座退化的 3跨连续梁桥的可靠性评估来说明这种方法的应用.     

基于时变可靠度理论的钢筋混凝土桥梁安全性评估

该文介绍了一种钢筋混凝土桥梁安全性评估的方法。在对既有桥梁安全性评估时,根据钢筋混凝土桥梁特有的性质,对其进行可靠度计算分析。考虑了钢筋混凝土桥梁在使用过程中混凝土碳化、钢筋锈蚀引起的结构抗力退化,建立结构抗力退化模型。再根据评估基准期的不同,建立了时变荷载效应模型。最后运用JC法计算结构可靠度指标,以评估既有桥梁的结构可靠度。     

受损钢筋混凝土板桥的可靠性

钢筋混凝土（ＲＣ）板桥随时间而损坏。这就导致其抵抗力，从而其可靠性的降低。埋入的钢筋腐蚀是损坏的主要原因之一。本文提出有受腐蚀钢筋的ＲＣ板桥可靠性的评估方法。方法包括车辆荷载模型，腐蚀模型和非线性有限元结构模型。考虑了两种类型的腐蚀。全面腐蚀，包括混凝土和受腐蚀钢筋之间的剥落和无结合力，以及局部化腐蚀。采用一阶可靠性方法，依据可靠性指数评在可靠性。还考虑到与材料性质、几何尺寸、荷载和腐蚀参数有关的     

基于时变可靠度衰变预测的普通钢筋混凝土桥梁预防性养护模型研究

为探讨普通钢筋混凝土桥梁时变可靠度的衰变规律,建立普通钢筋混凝土桥梁的预防性养护模型。以武汉市公路管理处管理养护的部分省国道桥梁为研究对象,采用有限元与MonteCarlo相结合的结构时变可靠度分析方法,考虑混凝土、钢筋等材料的疲劳退化,对桥梁结构时变可靠度规律进行了探讨,在此基础上,建立了基于结构时变可靠度衰变预测的普通钢筋混凝土桥梁预防性养护模型。     

锈蚀钢筋混凝土结构可靠性与寿命预测

目前钢筋混凝土结构可靠度研究大多数没有考虑钢筋锈蚀的影响。从考虑钢筋面积的降低,建立锈蚀钢筋混凝土结构抗力的模型,应用结构可靠性分析的简化方法计算结构的可靠度来评估混凝土结构可靠度。通过分析,还可以进行目标可靠度下的寿命预测。     

既有钢筋混凝土梁桥可靠度分析

既有钢筋混凝土梁桥在运营过程中,由于混凝土碳化,钢筋锈蚀造成承载能力降低,影响结构的安全性。将可靠度评估中的抗力和荷载效应考虑为随时间变化的随机过程,通过对结构抗力衰减影响因素的分析,建立抗力的随机过程模型,根据统计资料建立作用在桥梁上的荷载效应模型。然后运用可靠度理论的计算方法对桥梁结构构件动态可靠度进行了分析,并对...     

碳化作用下在役混凝土桥梁时变可靠度评估

该文总结了基于碳化的钢筋混凝土退化模型,建立了一般大气环境下考虑碳化平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以一座公路简支板桥为算例,结果表明:在一般大气环境下考虑碳化引起的平均锈蚀,桥梁承载能力时变可靠度在45 a左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,无法达到设计使用期;同时建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查或维修参考点。     

在役公路钢筋混凝土梁的可靠性分析及剩余寿命估算

针对在役公路钢筋混凝土梁的特点,首先预测了一个考虑钢筋锈蚀、钢筋屈服拉力、混凝土抗压强度和粘结力等多个影响因素的多参数抗力劣化模型,并给出了根据实测值对模型进行修正的方法,然后采用了一个时变荷载模型,对在役钢筋混凝土梁的可靠性在后续使用期内的变化进行了分析,并根据可接受的目标可靠度进行剩余寿命估算,最后给出实例结果。     

考虑大件荷载的桥梁网络可靠度分析及路径优化研究

为研究大件运输车辆荷载对桥梁安全性能的影响,提出了一种基于支持向量机和改进灰狼算法的可靠度计算模型,并以此设计了考虑桥梁网络可靠度的大件运输路径优化方法。首先依托大件运输车辆荷载分布统计数据建立了大件运输车辆荷载-桥梁结构响应的机器学习算法映射模型,通过支持向量机拟合大件车辆荷载下的结构功能函数,其次采用融合指数型非线性收敛和柯西变异的改进灰狼算法对可靠度进行求解,计算了某35 m预应力钢筋混凝土T型梁桥在大件运输荷载下的时变可靠度,设计了考虑大件运输荷载下桥梁网络可靠度的路径优化方法。研究结果表明：支持向量机对大件车辆荷载下的桥梁结构响应拟合良好,平均相对误差仅为1.74%;考虑大件运输荷载下的桥梁时变可靠度曲线下降趋势更加明显,且越接近桥梁服役后期,可靠度指标退化速率越快;改进灰狼算法在对功能函数求解时收敛速度极快,寻优稳定性极高;考虑桥梁网络可靠度的路径优化方法可以准确选择当前大件运输荷载下可靠度较高的通行路径。     

沿海普通钢筋混凝土桥梁的腐蚀、防护现状与不锈钢筋应用综述

受海水中氯离子侵蚀,沿海混凝土桥梁在水位变动区、浪溅区的构件使用不久即出现严重钢筋锈蚀、混凝土剥落,导致结构耐久性的降低、甚至失效,影响桥梁安全。通过总结国内外受氯离子侵蚀的钢筋混凝土桥梁腐蚀研究,指出了腐蚀的普遍性和严重性,及设计时未考虑这一问题带来的高额维修费用。现有的混凝土耐久性防护方法是通过改变钢筋周围的环境,延长钢筋开始锈蚀时间或减缓钢筋锈蚀速度,但碳钢的本性决定了现有防护措施无法从根本上解决这一难题。相距约200m在沿海建设的不锈钢筋混凝土桥梁与普通钢筋混凝土桥梁,不锈钢筋混凝土桥梁使用近70年未锈蚀,而普通钢筋混凝土桥梁使用20多年即因钢筋锈蚀而拆除,证明不锈钢筋混凝土在海洋环境具有优异的耐久性。20世纪80年代,不锈钢筋研究逐渐增多,90年代开始在高腐蚀环境的结构中得到了应用,收到了很好的效果,且美英等国已经将不锈钢筋列入钢筋混凝土用钢筋范围。     

在役钢筋混凝土桥梁承载力分析方法

针对在役钢筋混凝土桥梁的承载力问题,提出了一套完整的承载力分析流程。首先按现行设计规范利用有限元软件计算桥梁荷载效应;其次考虑混凝土碳化、氯离子侵蚀、钢筋锈蚀及钢筋/混凝土黏结性能退化等因素,计算其实际承载力并进行验算,其中氯离子侵蚀采用细胞自动机原理进行模拟;然后对影响承载力的各不确定性因素进行敏感性分析。最后以天津市中心城区某超期服役钢筋混凝土梁桥为例,说明该承载力分析流程的计算过程,并对关键截面进行承载力退化过程分析。     

基于小波神经网络锈蚀钢筋强度预测研究

为研究氯离子侵蚀和混凝土碳化综合作用下既有钢筋混凝土桥梁中锈蚀引起的钢筋屈服强度的退化,基于拆除两座旧桥主要承重构件中钢筋锈蚀影响因素的无损检测以及锈蚀钢筋拉伸试验,考虑混凝土碳化、氯离子侵蚀、保护层厚度以及混凝土强度等因素综合影响,利用小波神经网络在非线性建模中收敛迅速等优越性,提出了基于小波神经网络来预测既有钢筋混凝土桥梁中钢筋屈服强度方法。研究表明:锈蚀率较小情况下,锈蚀引起钢筋屈服强度的下降并不显著。该预测方法可以考虑不同环境对混凝土桥梁中钢筋锈蚀的综合影响,精度满足要求,具有较好的适用性。     

评价和维修混凝土桥梁需要考虑的耐久性问题

文中论述了新建和维修钢筋混凝土桥梁设计与施工过程中需要考虑的若干耐久性问题，分析了野外环境中钢筋混凝土桥梁的钢筋腐蚀和混凝土碎裂的原因，重点阐述了氯化合物含量界限、裂缝、钢筋与混凝土之间的粘结力，混凝土保护层等因素的影响。     

锈蚀钢筋混凝土梁桥结构性能退化的可靠性分析

为了研究钢筋锈蚀混凝土结构抗力退化与可靠度变化的关系以及不同失效模式下的相关性,针对氯盐环境下,考虑主筋、箍筋和斜筋对钢筋混凝土梁抗弯、抗剪承载力的贡献,分析了钢筋混凝土梁抗力以及可靠指标随时间的变化规律,并就相关系数随时间的变化以及与系统可靠度的关系进行讨论。结果表明:抗剪随时间退化较抗弯快,考虑钢筋混凝土梁受弯和受剪破坏两种主要失效模式,抗剪退化较快使失效模式由抗弯失效变为抗剪失效,这两种失效模式相关性较小,在系统可靠性的分析时可以不考虑。     

大气环境下钢筋混凝土T梁桥时变可靠性分析

综合考虑了大气环境下混凝土损伤和钢筋锈蚀等因素引起结构性能的退化,并结合服役梁桥时变可靠度分析的特点,建立了既有钢筋混凝土T梁桥的时变抗力计算模型,研究了其可靠度随时间的变化规律.结合一座在役T梁桥,基于Monte-Carlo模拟,计算得到了其可靠指标的时变曲线,结果与实际情况相符,验证了该模型的正确性与可靠性.最后,对影响结构性能的主要参数钢筋初锈时间、交通量与保护层厚度进行了敏感性分析,发现实桥超载是该桥维修加固的主要原因.     

考虑荷载历史的既有桥梁结构可靠度分析方法

针对既有桥梁结构的特点,建立了考虑荷载历史的可靠度分析模型,并讨论了其计算方法。应用所研究的方法,对一座实际钢筋混凝土桥梁的承载能力可靠度进行了分析和评估;结果表明,荷载历史对该桥可靠度提高的影响不容忽视。     

钢绞线腐蚀时变效应对预应力混凝土梁桥影响研究

基于混凝土碳化理论分析预应力筋腐蚀开始时间,提出预应力钢绞线腐蚀截面积退化时变模型。通过已有试验成果对比研究,提出由腐蚀电流密度和时间表达的腐蚀钢绞线力学性能退化时变模型,包括名义极限强度、极限延伸率、名义弹性模量时变模型;并推导建立由于钢绞线腐蚀引起的预应力损失时变模型。在此基础上,以预应力混凝土空心板桥为例,分析预应力钢绞线腐蚀后其梁体应力、抗弯承载力和可靠度等的经时变化。研究表明:预应力筋是预应力混凝土梁桥性能表现的重要参数,一旦发生腐蚀,其应力水平、抗弯承载力及可靠度将急剧下降,在短短几年内就可能危及桥梁的安全。     

考虑荷载历史的既有桥梁结构可靠度分析方法

针对既有桥梁结构的特点,建立了考虑荷载历史的可靠度分析模型,并讨论了其计算方法.应用所研究的方法,对一座实际钢筋混凝土桥梁的承载能力可靠度进行了分析和评估;结果表明,荷载历史对该桥可靠度提高的影响不容忽视.     

损伤混凝土桥的使用寿命预测

实践表明，高速公路桥易受到来自环境侵略的损伤，如碱骨料反应、腐蚀及冻融。本研究采用了时变连续体系可靠度方法，即把荷载和抗力都视为以时间为参数的变量来研究公路钢筋混凝土梁桥在环境侵蚀下的可靠性。并结合一座钢筋混凝土Ｔ梁桥，研究不同参数对时变桥可靠度的影响，包括恒载和活载的变化、活载出现机率、强度损耗度、开始退化的时间、抗力相关性及桥上受侵蚀的梁体数目。研究结果可以用于预测损伤钢筋混凝土桥的使用寿命，     

华北地区公路桥梁恒载研究

桥梁结构的可靠度是结构在现定条件下、规定时间内,完成“预定功能”的概率。影响桥梁结构可靠性的因素很多,如结构自重的不定性、二部恒载的不定性(其中包括容重、厚度)、几何尺寸不定性,还有各种可变荷载及由可变荷载引起的变异都将对桥梁结构的可靠性产生影响。