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。     

公路钢筋混凝土梁基于抗力劣化的可靠性分析

为了研究公路钢筋混凝土梁抗力劣化对构件可靠性的影响,采用了一个时变荷载模型和一个多参数抗力劣化模型,研究了公路钢筋混凝土梁抗弯强度可靠性在服役期内的变化趋势,并基于一实例分析了各影响参数对可靠性的敏感性。结果表明:抗力劣化使构件可靠性下降,受拉区钢筋和车辆荷载对可靠性分析的敏感性最大。     

钢筋混凝土偏压构件抗力的时变规律

现有钢筋混凝土构件的抗力时变模型,多是关于仅受弯的梁式构件,对偏压构件的考虑较少.针对此不足,首先分析了影响偏压构件抗力的各因素的时变模型.在此基础上,计算了不同参数情形下偏压构件抗力退化的若干数值特征,得出钢筋锈蚀后偏心距较大时抗力均值的下降程度会大一些,同时整个服役期内偏压构件的破坏模式可能会发生改变的结论.最后采...     

超重车辆对公路桥梁安全性的影响

根据结构可靠度理论,深入研究了公路超重运输车辆对钢筋混凝土受弯构件安全性的影响规律。首先,以恒载和汽车荷载作为安全性分析的最基本荷载组合,通过引入汽车活载影响系数,构造考虑不同汽车超重水平因素的结构功能函数,提出了基于一次二阶矩法的超载桥梁安全性分析数学模型。进而,以85桥梁规范和04桥梁规范钢筋混凝土受弯构件承载能力极限状态设计表达式为依据,按《公路工程可靠度设计统一标准》建议的抗力与荷载效应统计参数,详细计算了不同活载影响系数对钢筋混凝土受弯构件可靠指标的影响规律。计算结果表明,超重运输对钢筋混凝土受弯构件可靠指标有显著的影响,在活载影响系数取值一定的情况下,设计采用的汽车荷载效应与恒载效应所占比值越大,超载对桥梁结构安全性的影响越明显。     

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     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

一种新的既有受弯构件时变可靠度计算方法

建立矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型。在同时考虑混凝土损伤和钢筋损伤及材料强度随时间劣化的情况下,结合规范中的设计计算公式,研究矩形截面既有受弯钢筋混凝土结构强度时变计算模型,并给出其时变抗力计算简化公式和时变可靠度指标。结合工程实例进行计算分析,计算结果验证了本方法的正确性和科学性,与现行可靠性鉴定标准的结果相吻合,提供了连续式评级方法。时变可靠度计算方法,易于工程技术人员掌握,计算快捷、准确,为健康诊断的研究提供基础。     

高抗氯离子渗透性能混凝土试验研究

氯离子侵蚀是氯盐污染环境下钢筋混凝土结构耐久性降低的一个主要原因，由氯离子侵蚀引起钢筋锈蚀而导致结构耐久性失效甚至破坏的现象已经引起了人们的密切关注，如何提高混凝土结构抵抗氯离子侵蚀的能力是目前研究的一个热点。本文对不同水灰比以及掺加粉煤灰、硅灰的混凝土的渗透性进行了试验研究，为配制高抗氯离子侵蚀性能混凝土提供了试验依据。     

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稚移而退化，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怀。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。     

基于可靠性的桥梁抗剪承载力临界寿命曲线

为建立基于可靠性的在役T形截面简支梁桥抗剪承载力临界寿命曲线,并提出相应的受剪承载力剩余寿命实用预测方法,以设计目标可靠指标降低0.5为受弯构件抗剪承载能力最低可靠指标。在引入抗力简单随机过程模型的基础上,通过计算不同评估基准期与最低可靠指标对应的构件抗力相对折减系数限值,建立了基于抗力折减系数限值的受弯构件抗剪承载能力临界寿命曲线和预测方法。最后,以某20 m简支T形梁桥为例进行抗剪承载力寿命预测,计算结果表明,本文提出的抗剪承载力寿命预测方法简单实用,与基于可靠度的在役桥梁承载能力剩余寿命预测方法是等效的,避免了寿命预测中复杂的可靠指标计算过程,可用于在役桥梁受弯构件抗剪承载力寿命预测。     

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.     

不同设计基准期桥梁结构可靠指标的动态分析

基于影响桥梁结构可靠度的基本因素,考虑恒载与汽车荷载效应的基本组合,通过推算汽车荷载在不同设计基准期内的统计参数,采用可靠度校准法对不同设计基准期下桥梁结构的可靠度进行分析。并由JC法计算不同破坏类型受力构件的目标可靠指标值与结构抗力均值。结果表明,目标可靠指标与设计基准期近似呈线性递减关系,不同基准期下达到同一目标可靠指标所需抗力均值与设计基准期近似呈线性递增关系。     

海洋环境下混凝土桥梁结构抗氯离子侵蚀耐久寿命预测

氯离子临界浓度是研究海洋环境下混凝土结构耐久性的一个重要参数。文章通过对烟威路沿线海洋环境中桥梁氯离子浓度、混凝土保护层厚度、锈蚀电位、电阻率等与结构耐久性相关的技术指标的检测,确定了该沿线环境下钢筋混凝土桥涵在大气区、浪溅区和水位变动区混凝土中诱发钢筋腐蚀的氯离子临界浓度,在此基础上,提出了利用钢筋表面氯离子浓度检测值预测结构抗氯离子侵蚀耐久寿命方法。     

锈蚀光圆钢筋混凝土受弯构件受力性能试验研究

进行了21根钢筋混凝土梁试件的试验,考察了钢筋锈蚀程度、钢筋直径等因素对配光圆钢筋混凝土梁力学性能的影响,分析了不同钢筋锈蚀率下混凝土梁破坏形态和承载能力的变化规律,讨论了钢筋-混凝土间黏结退化对构件承载性能的影响。试验结果表明:光圆钢筋的锈蚀致使钢筋截面积减小,拉伸强度降低,从而使锈蚀梁的承载能力下降;另一方面钢筋与混凝土之间的黏结退化也致使受弯结构的力学性能退化,但在钢筋达到屈服的条件下,钢筋与混凝土间黏结退化不是致使结构承载力降低的主要因素,对构件屈强比等性能也未产生显著影响。     

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。     

桥梁加固薄弱受弯构件承载力极限状态计算

桥梁结构一般采用带载加固,其承载力应按两阶段受力构件计算。首先分析加筋和加混凝土两类受弯构件正截面承载力计算方法和计算公式。另外在试验研究的基础上建立考虑两阶段受力影响的桥梁加固钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力计算公式和实用条件,分析两阶段受力对箍筋、弯起钢筋、混凝土和后加补强斜钢板抗剪承载力的影响。最后给出桥梁加固薄弱受弯构件设计实用计算方法。     

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。     

疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法

为了研究疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算方法,研究了重复荷载作用下裂缝宽度的开展规律,对混凝土及钢筋材料疲劳性能对结构裂缝开展影响进行了分析;修正得到了疲劳荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算公式。研究表明,钢筋混凝土受弯构件在疲劳荷载持续作用下,裂缝宽度整体上呈现出逐渐增大的趋势,但裂缝宽度变化率逐渐降低,最终进入稳定发展阶段;通过引入钢筋与混凝土黏结滑移相关参数以及受压区混凝土应变增大系数,修正得到的疲劳荷载作用下构件裂缝宽度公式计算结果与试验值吻合良好。     

钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算

为验算某刚架拱桥加固设计中的拱肋受力，涉及钢筋混凝土叠合弯压构件。有关钢筋混凝土叠合弯压构件正截面强度计算和裂缝宽度验算在公路设计规范中未见专门计算规定。根据实际设计需要，综合两种规范相关条文，针对钢筋混凝土叠合弯压构件提出按内力叠加方法进行正截面强度计算和按钢筋应力叠加方法进行其裂缝宽度验算。     

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。