混凝土桥梁劣化模型研究

结合我国有关规范与标准,在国内首次给出了混凝土桥梁结构两段线性劣化模型的参数取值;鉴于目前国际上惯用的基于分段计算法的桥梁劣化模型指标表达公式繁杂不统一,不便于进行桥梁维修分析,提出了生效函数法;基于该法,在国内外首次建立了混凝土桥梁结构的简单统一的维修监控指标计算公式.     

混凝土桥梁全寿命设计方法和例证

针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法.建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期维修时机处理作为设计变量,从结构应力、几何参数和材料参数出发构造约束条件,构建了服役期劣化桥梁性能与维护对策的关系模型,从而验证混凝土桥梁全寿命设计方法优化模型和设计流程.研究结果表明:基于全寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法合理,能够在设计阶段考虑服役期性能、维护方案及维修成本,平衡初始造价和后期维护成本.     

在役混凝土桥梁非平稳抗力劣化模型建立与更新

为建立在役混凝土桥梁结构构件非平稳随机抗力劣化模型,并通过后验更新解决劣化模型与实际结构劣化特征的匹配问题,首先,联系在役混凝土桥梁结构实际劣化特征,基于Gamma随机过程推导并建立了初始抗力劣化模型,对初始模型所存在的问题进行探讨;其次,以初始模型吸收融合结构近期实际劣化状态为原则,以结构特定时刻劣化状态的确定为基础,构建了初始抗力劣化模型的后验更新流程;再次,联合非确定性层次分析法（NAHP）与实数遗传算法（RGA）建立了基于定期外观检测数据的特定时刻抗力劣化系数评定方法,为确保该评定方法为初始抗力劣化模型更新提供准确可靠的劣化数据,采用室内模型梁加载试验对所建立评定方法的准确性、适用性进行验证;最后,以一座在役25年的混凝土桥梁为例,基于所建立的分析方法框架,阐述了其一片内梁抗弯承载力劣化模型的建立与后验更新过程。结果发现：基于特定时刻抗力劣化系数评定方法所得到的劣化系数分析结果与试验值的误差介于2.83%~6.24%之间,由该方法所得到的特定时刻抗力劣化系数可应用于初始劣化模型的后验与更新,经过初始劣化模型的后验与更新,所得到的后验模型由于吸收了结构近期的实际劣化状态,在抗力劣化进程描述方面较初始模型具有更高的准确性和更好的匹配性。     

既有钢筋混凝土桥梁模糊随机可靠性评价

由于钢筋锈蚀、混凝土碳化和日益增加的交通荷载影响,桥梁性能随着时间劣化,可靠性降低。因此,在分析影响既有钢筋混凝土桥梁可靠性不确定性因素的基础上,将这些因素归结为随机性和模糊性,以模糊随机变量为基本变量,考虑桥梁在服役过程中的耐久性损伤对可靠性的影响,针对既有桥梁荷载的分析背景同拟建桥梁的不同,进一步考虑模糊性,建立了考虑失效准则模糊性的模糊随机状态方程,将JC法改进用于计算模糊随机可靠指标,以装配式简支梁桥可靠性评价为例给出了具体方法和过程。     

碳化对混凝土桥梁使用寿命的影响

对于印度来说,由于危桥数量的增加和资金的短缺,有必要建立一个有效的桥梁管理系统.在该系统中,评价一座桥梁的剩余寿命成为关键的一步,包括模拟混凝土内部复杂的劣化机理,如碳化、氯离子、硫酸盐等化学腐蚀导致混凝土内部的劣化.由于缺乏桥梁修建时所用材料的特性、建造技术、暴露条件和养护质量等信息,使得评估桥梁的剩余寿命更为复杂.因此,参数研究已经被用来了解碳化引起的混凝土桥梁的劣化.该研究中也包括碳化对锈蚀开始时间和扩展时间的影响.基于研究,建议修改印度混凝土桥梁设计规范IRC:21(2000)中的一些条款,以延长桥梁的使用寿命.     

海洋环境下基于可靠度的混凝土结构耐久性评估

钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性失效的最主要原因,海洋环境下导致混凝土结构中钢筋锈蚀的主要因素是C l-侵蚀。本文考虑氯离子的渗透随机过程,建立了海洋环境下结构抗力的随机模型;以桥梁服役状态下,钢筋锈蚀导致结构性能劣化为出发点,运用可靠度分析方法,对海洋环境下钢筋混凝土结构不同时期计入耐久性的承载力进行了分析,并用于某跨海大桥墩柱的耐久性评估。     

单箱单室预应力混凝土连续箱梁桥加固方案及施工控制要点

某5×45 m单箱单室预应力混凝土连续箱梁桥建成交付使用8年后,由于多种因素的影响,出现裂缝、混凝土剥落等病害,使大桥的承载能力降低,严重威胁桥梁的正常使用.该文简述了该桥梁加固维修所采用的施工方法,可为同类工程的施工提供借鉴.     

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...     

钢筋混凝土桥梁的腐蚀研究与防护

介绍了钢筋混凝土桥梁的腐蚀机理和影响因素;基于锈蚀钢筋的拉伸试验和劣化混凝土的轴心抗压试验,分析了钢筋混凝土构件的腐蚀对桥梁力学性能和结构性能(包括钢筋与混凝土的粘结、承载力、破坏形式等)的影响;在此研究基础上提出了桥梁结构的防腐与防护措施,对钢筋混凝土桥梁的状态评估与维护管理具有重要意义。     

东日本旅客铁路公司混凝土桥梁的养护维修

介绍东日本旅客铁路公司的混凝土桥梁盐害、碳化、冻害和碱骨料反应导致的劣化、损伤及相应的维修加固措施。     

既有钢筋混凝土桥承载能力退化和维修需求分析

综合混凝土碳化模型、钢筋锈蚀模型,运用随机有限元方法,对既有钢筋混凝土桥梁设计基准期内的结构失效概率、可靠度进行分析,提出综合目标可靠度和维修成本效益的桥梁维修需求预测模型。通过在一座下承式系杆拱桥的应用,进行了维修方案的比选,预测了其在设计基准期内的维修需求,验证了方法的可行性。     

基于随机性的混凝土碳化寿命预测

基于影响混凝土碳化深度的各类因素,提出了混凝土桥梁的碳化时变随机模型。现以混凝土碳化深度达到钢筋表面这一状态作为结构的耐久性失效的极限状态,建立混凝土桥梁碳化程度时变可靠度分析及剩余寿命预测模型,并现以福建一座服役中混凝土桥梁为例,进行碳化可靠度分析和剩余寿命评估。该方法得到的结论对实际桥梁的耐久性评价和桥梁日常维护决策提供了依据。     

模糊综合评价方法在桥梁耐久性评估中的应用

对在役混凝土桥梁结构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。将桥梁划分成桥梁结构、桥梁构件2个层次,并按照不同构件内的耐久性劣化影响因素的差异选取各因素隶属函数,从而建立了在役混凝土桥梁结构耐久性的2层次多指标评估模型。桥梁整体耐久性划分为5个模糊等级,对应于完好、较好、较差、差、危险5个耐久性状态。该文基于模糊数学理论,利用最大隶属原则评定了一实桥的耐久性等级。     

可靠度劣化模型在桥梁维修决策中的应用

已有桥梁无论是进行改造,还是维修加固,对其进行可靠度鉴定是一项不可缺少的前提工作。研究桥梁结构服役期间的可靠性对于预测桥梁服役寿命,安排合理、经济、科学的维护时间和方案具有重要的指导意义。该文以双线性劣化模型来描述桥梁结构的可靠度退化状态,讨论了关键参数的确定方法,并以东北地区7座钢筋混凝土桥梁为例,分析了该模型在桥梁维修决策中的应用。     

基于性能劣化分析的钢桥维护策略优化研究

为保证桥梁的安全性与适用性,同时合理控制全寿命期总成本,在桥梁性能劣化分析的基础上,对钢桥维护策略优化的多目标动态优化方法进行研究.用可靠度指标与状态指标表征桥梁性能状态,考虑环境、荷载及材料特性的影响,提出基于损伤累积的桥梁可靠度指标与状态指标劣化模型;以全寿命成本最小为目标、以可靠度指标和状态指标为约束条件,分别建立加固策略及维修策略的优化模型.通过引入改进的Logistic动态粒子群优化算法结合Monte-carlo模拟与"乘大数"的惩罚策略实现多目标优化求解.通过对钢拱梁组合体系的天津海河国泰桥主桥运营期维修加固策略进行优化,证明了该方法的有效性和适用性.     

Behavior Deterioration Regularity and Maintenance Strategy of Concrete Decks Based on Examination and Evaluation Results

为了合理的评估混凝土桥面板的性能状态,预测其剩余寿命和确定合适的养护、维修方案,通过混凝土桥面板性能退化成因分析和对已有桥面板性能退化模型的评价分析,经过指标转化,建立了实用的,满足实际工程精度要求的桥面板技术状况退化模型.该性能退化模型显示,混凝土桥面板的平均使用寿命在40 ～ 50 a.然后将此模型中的技术状况指标转换成与我国桥梁养护规范相对应的评价指标,结果表明:经过15 ～20 a,混凝土桥面板技术状况等级将由1类退化为2类,经过40 a左右,将继续退化为3类.以此退化模型为基础,制定了混凝土桥面板的养护方案,提出了与我国桥梁养护规范相应的混凝土桥面板进行日常养护维修、重大维修和更换的初步的时间表,可供我国桥梁工程人员参考.     

使混凝土和钢桥长寿的涂抹材料

降低桥梁寿命的最大的原因,是雨水、道路撒水、喷防冻结剂产生的冻解水和水影响造成的材料劣化。混凝土桥寿命降低的原因是由于水渗人造成的钢筋、PC钢棒锈蚀;涂层劣化造成的钢材锈蚀使钢桥寿命降低。桥面铺设寿命降低的原因是由于防水层劣化、桥面积水造成的铺设损伤。该文对优于通用的混凝土保护材料及在钢桥的钢床中使用的涂层系列防水材料进行了论述。     

跨海桥梁混凝土劣化分析及预养护

通过资料调研及实桥调查,系统总结了跨海桥梁混凝土劣化的病害特点及其退化规律,从氯离子侵蚀机理出发,依据Fick第二定律进行了混凝土劣化退化的预测,并在此基础上确定了混凝土劣化的预防性养护最佳时机。同时,根据跨海桥梁的结构和环境特点,提出了混凝土劣化的预防性养护检测内容和维护处治措施。     

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。     

混凝土桥梁徐变影响因素敏感性分析

徐变是混凝土桥梁结构耐久性和安全性的重要影响因素,同时混凝土徐变特性又受到诸多内部和外界因素影响。基于主成分分析法,建立混凝土桥梁徐变影响因素指标体系,选取54组混凝土徐变试验数据作为样本数据,分析混凝土桥梁徐变影响因素敏感性。研究结果表明：主成分分析方法可得出各项因素对混凝土桥梁徐变影响力度,适用于混凝土徐变影响因素敏感性分析;水泥用量、集料含量、水灰比和构件有效厚度等因素对混凝土桥梁徐变影响最大;减水剂含量对混凝土桥梁徐变影响则甚小。