基于可靠度理论的桥梁寿命预测研究

桥梁结构各种损伤的不断累积势必会造成桥梁性能劣化,导致承载能力和耐久性下降,最终影响其正常使用并造成安全隐患。如何科学合理地评估既有钢筋混凝土桥梁的可靠性,并对其剩余使用寿命进行预测,已成为目前国内外桥梁学术界研究的重点问题之一。本文以时变可靠度理论为依据,结合已有的材料耐久性的研究成果,从可靠性和使用寿命入手对既有简支梁桥进行了研究分析。     

中外桥梁长寿命化研究进展及其思考

为更好地满足社会对既有桥梁的承载和通行能力提出的更高要求,对国内外桥梁长寿命服役进行系统性研究。由于经济高速发展的起点不同,桥梁老龄化问题首先在发达工业化国家得到重视,近年来欧美和日本等国家和地区开展了延长桥梁寿命、维持桥梁长期性能的研究。在总结国外研究成果的基础上,分析我国桥梁的耐久性和安全性现状,并对我国开展桥梁长寿命研究提出原则性建议:面对我国巨大的桥梁保有量及其服役现状,需以科技创新为引领,提前开展桥梁长寿命理论研究和技术研发,更新桥梁的养护维修策略,以期提升既有桥梁的耐久性和安全性,维系或延长使用寿命,节省经费投入,促进桥梁设计、维修加固理论和技术的进步。     

混凝土桥梁耐久性与养护关键问题综述

混凝土桥梁是现今建设数量最多、使用寿命长的建筑工程结构,由于结构自身及使用环境导致的耐久性问题严重影响正常服务功能的发挥,同时给养护、维修等后期工作带来巨大经济和社会负担。我国现处于桥梁等基础设施建设的高峰时期,大量的桥梁面临着如何保证使用寿命、耐久性及养护管理的问题。因此,关于混凝土桥梁的耐久性及养护问题的研究具有十分重要的意义。本文针对我国钢筋混凝土桥梁耐久性不足的现状,对其产生的原因进行分析,并提出相应的改进措施及后期养护对策。     

海潮影响区既有混凝土桥梁抗氯离子侵蚀耐久性恢复设计

海潮影响区既有混凝土桥梁耐久性不足现象非常普遍,迫切需要进行维护。结合“沿海海潮影响区混凝土桥梁耐久性评价与防腐技术研究”中取得的研究成果,提出了海潮影响区既有混凝土桥梁抗氯离子侵蚀耐久性恢复设计的原则、基本规定、设计方法,并给出了一个设计实例。     

既有桥梁可靠性的综合评估方法

对既有桥梁可靠性进行全面合理的评估,可以为桥梁的管理和维修加固决策提供科学的依据.研究了既有桥梁可靠性的多级模糊综合评判方法,建立了综合评判的基本框架,并提出了对评判中的有关参数进行修正的方法.利用本文的方法对一座既有钢筋混凝土桥梁的可靠性进行了综合评估.     

既有桥梁可靠性的综合评估方法

对既有桥梁可靠性进行全面合理的评估，可以为桥梁的管理和维修加固决策提供科学的依据。研究了既有桥梁可靠性的多级模糊综合评判方法，建立了综合评判的基本框架，并提出了对评判中的有关参数进行修正的方法。利用本文的方法对一座既有钢筋混凝土桥梁的可靠性进行了综合评估。     

拟利用预应力混凝土空心板梁前期工作流程研究

在既有桥梁改扩建建设过程中,桥梁构件再次利用,需要对构件的结构承载能力、耐久性进行检测和评估,掌握桥梁构件是否能够满足改扩建桥梁的承载能力、耐久性等方面的要求;同时需要考虑桥梁构件拆解、运输、存储、检验、吊装、架设等施工过程中可能对桥梁构件造成的损伤,确定构件整体的利用效率,进行构件再次利用的技术、经济等方面的综合比选,确定实施方案。     

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。     

国内外混凝土桥梁寿命与耐久性设计进展

针对国内外混凝土桥梁实际使用寿命不满足设计使用寿命要求的热点问题,围绕桥梁寿命和耐久性设计展开调查研究。本文指出了桥梁短寿与耐久性设计考虑不足有关,阐述了国内外混凝土桥梁耐久性设计方法的发展历程,分析了国内外相关规范或指南对设计方法的差异性,对比了四种耐久性验算方法,结果表明：大多数国家规范中耐久性设计采用的是经验设计法,欧盟CEB-FIP 2010规范、日本JSCE指南和我国《混凝土结构耐久性设计规范》采用定量设计法,指出分项系数法与其他方法相比更为实用。欧盟规范考虑的更为充分具体,我国规范仅用条文分析法而未给出验算模型和方法,与国外规范存在一定差距。最后提出了混凝土桥梁耐久性设计流程框架,对保障桥梁年限有一定的应用价值。     

基于模糊神经网络的既有钢筋混凝土桥梁构件可靠性评估

介绍了模糊神经网络的基本理论知识,根据其知识体系和既有桥梁可靠性的研究特点,结合相关文献的规定和研究成果,引入与所检测的截面裂缝宽度、应变值和应变值相关的评估参数Z,利用既有钢筋混凝土桥梁养护等级标准给出了构件技术状况等级与可靠指标的对应关系,然后根据模糊神经网络的理论优势,对输入变量(实测数据:裂缝宽度,应变值和应变值)进行训练,计算出构件在不同荷载作用下的可靠指标,其可用于既有桥梁结构构件可靠性评估中。并结合一实桥拆除构件的试验结果,得到了一些有益的结论,验证了本方法应用于既有钢筋混凝土桥梁构件可靠性评估的可行性。     

试论钢筋混凝土桥梁耐久性设计

钢筋混凝土结构的桥梁以其造价低廉和施工简便等优点得到了广泛的应用,但由于我国长期以来重强度、轻耐久性的设计理念,使得很多钢筋混凝土桥梁的使用寿命大打折扣,甚至发生严重的桥梁事故。基于此,对当前钢筋混凝土桥梁耐久性的主要影响因素进行了分析,在此基础上对钢筋混凝土桥梁耐久性的具体设计进行了探讨。     

武汉阳逻长江公路大桥引桥裂缝处治措施研究

桥面水泥混凝土出现裂缝是桥梁施工中的通病。裂缝将不同程度地降低桥面整体性和耐久性,影响桥梁的使用寿命。结合武汉阳逻长江公路大桥的工程特点,对水泥混凝土裂缝处治措施进行研究,提出采用裂缝修复材料处治裂缝,并论证防治措施的可行性。     

水泥混凝土桥面沥青铺装病害类型及成因分析

我国的水泥混凝土桥面沥青铺装在使用过程中均出现了各种不同类型的早期病害,这些病害严重影响了水泥混凝土桥面的通行质量。本研究结合高速公路水泥混凝土桥面铺装的病害调查,通过对国内多座水泥混凝土桥梁桥面铺装层损坏情况进行了详细的调研,总结我国水泥混凝土桥面铺装的主要损坏类型,并对造成水泥混凝土桥面沥青铺装层早期破坏的成因进行分析,为提出有效防止其早期损坏、延长其耐久性和使用寿命的方法提供依据。     

混凝土耐久性在隧道工程中的研究、设计应用和发展趋势

在社会经济持续增长下,工程规模不断扩大,对桥梁隧道工程质量和使用寿命提出了更高的要求。在混凝土施工中,混凝土自身耐久性高低将直接影响到工程整体建设质量。而在当前可持续发展背景下,在混凝土施工中融入节能减排理念十分重要,贯穿于各个环节,对于我国混凝土耐久性研究和应用意义较为深远。故此,本文就混凝土耐久性在桥梁、隧道工程中的研究、设计应用和发展趋势进行分析,客观阐述混凝土耐久性的重要性,为后续研究提供参考。     

上跨京沪高铁钢桁梁桥耐久性及安全防护设计

廊坊市交通中心工程上跨京沪高铁段采用跨度布置为(118+268+118) m的上加劲连续钢桁梁桥。为保证桥梁结构的使用寿命，对该桥耐久性及安全防护进行设计。采用梁端压重、固定支座体系、优化局部构造细节、超高性能混凝土复合桥面铺装体系等多项结构设计措施保证桥梁结构自身的耐久性；采用长效涂装体系结构防腐措施保证钢结构外部防腐的耐久性。采用可视化检查小车、养护维修小车及健康监测系统等结构外在养护设备，保证结构运营期间及时得到检修与管理，耐久性得以维护。针对上跨既有高速铁路桥梁安全防护的特殊要求，采用桥面安全防护、新型防脱落高强度环槽铆钉及多功能防落梁措施，满足了施工及运营情况下桥梁安全防护要求，防护效果较好。     

不锈钢筋在跨海桥梁耐久性设计中的应用

通过对国内外海洋环境桥梁的腐蚀现状介绍,根据海洋环境桥梁腐蚀机理和我国海洋工程耐久性设计研究成果,结合港珠澳大桥耐久性研究成果,对处于浪溅区构件的耐久性设计进行了分析,在满足120年设计使用寿命的前提下,结合全寿命周期成本,对港珠澳大桥组合梁处于浪溅区的墩身及承台的采用不锈钢钢筋的耐久性设计外加措施进行论述。     

海陵岛大桥跨海段混凝土桥梁耐久性设计

为确保海陵岛大桥跨海混凝土桥梁的100a设计使用寿命,结合类似跨海桥梁的成果对氯离子环境特点进行了分析对比。根据本项目实际情况,本文在对混凝土结构腐蚀机理和主要影响因素的分析基础上,确定出结构构件的不同环境作用等级。从基本措施、补充措施和辅助措施三方面说明了耐久性设计技术路线,并重点对不同补充和辅助防腐措施的技术特点、优缺点、全寿命成本及应用情况进行了研究。提出了技术可靠、经济性好的混凝土结构耐久性多层次防护方案体系,经检测,初步验证了耐久性设计的合理性。     

基于可靠度理论预应力混凝土桥梁使用寿命预测研究

针对预应力混凝土桥因耐久性或承载能力无法达到要求而寿命终结,为对其耐久性和安全性进行有效评估,基于抗力衰减和可靠度理论建立预应力混凝土桥使用寿命预测方法。该方法考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失和荷载效应等因素,依据设计规范,以临界可靠指标的形式给出预应力混凝土桥碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命终结的判定标准,得出碳化寿命、锈胀开裂寿命和抗弯承载能力寿命的极限状态方程,对桥梁的使用寿命进行预测。采用该方法对某新建预应力混凝土梁桥的碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命进行预测。理论研究和应用结果表明,在一般大气环境及正常养护和运营条件下,该桥耐久性和承载能力在设计基准期内满足要求,并根据预测结果给出运营过程中检测周期的建议;该方法可有效评估预应力混凝土桥使用寿命。     

广珠西线二期高速公路改善桥梁耐久性措施的研究应用

广珠西线二期高速公路全长45．468km,其中72％是桥梁,桥梁工程的耐久性直接影响到项目的结构安全和使用寿命。如何采取有效措施,改善桥梁耐久性成为本项目的关键问题。简要介绍了本项目改善桥梁耐久性的措施,供桥梁界的同仁参考。     

基于改进灰色-马尔科夫的桥梁耐久性预测模型研究

桥梁耐久性预测不仅可以揭示桥梁在整个使用期间耐久性退化过程和变化趋势,而且是采取合理维修加固方案的依据。该文考虑桥梁耐久性检测数据非等时距的特点,采用三弯矩法对其进行处理,并在处理数据基础上,应用灰色-马尔科夫组合模型进行模拟,并提出组合模型对桥梁耐久性进行预测,解决了传统模型无法考虑不确定因素和耐久性状况不平稳变化的影响。最后通过对辽宁省某桥的耐久性进行实际预测,并将计算结果进行对比,验证了改进模型的有效性和实践性。