基于混凝土耐久性要求优化重力式支挡结构设计的探讨

由于铁路混凝土耐久性要求,铁路路基支挡结构及承载结构使用年限均需按 100 年设计,从而导致路基支挡工程投资大幅上升.分析混凝土在各种侵蚀环境作用下的机理,依照混凝土保护层厚度及抗渗性是耐久性设计的核心作为优化设计的基础,结合轻型支挡、重力式支挡结构的优点优化重力式支挡结构形式,提出箱式结构挡土墙.箱式结构在满足承载力...     

城市轨道交通混凝土高架桥的耐久性设计

对我国城市轨道交通混凝土高架桥耐久性破坏的主要形态和破坏机理进行了分析,讨论了混凝土结构耐久性极限状态和设计使用年限,并从环境分类,混凝土的要求、最小保护层厚度、最大裂缝宽度限值、构造措施等方面提出了具有实用性的混凝土桥梁耐久性设计方法.     

气冻气融作用下混凝土抗冻性及损伤层演化规律研究

采用气冻气融的方式,分别对C30、C40、C50、C40(商品混凝土,简称商混)4组不同配比试块及1组C40(商混)的足尺(150mm×300mm×2 700mm)钢筋混凝土梁进行冻融耐久性试验。用超声波平测法测定不同冻融循环次数时的混凝土损伤层厚度,研究冻融对混凝土损伤层厚度的影响规律;通过与传统抗冻性评价指标劣化规律的对比分析,提出以冻融损伤层厚度为损伤变量的评价标准,结合实际损伤特点,对所提出损伤变量进行相应修正,并验证其合理性;建立混凝土冻融损伤层厚度的随机预测模型;通过案例分析,验证模型的适用性,讨论冻融环境下混凝土最小保护层厚度的问题。研究结果表明:随着冻融循环次数的增加,混凝土相对动弹性模量、抗压强度逐渐减小;试件质量略有增大;冻融损伤层厚度逐渐增大,即冻融损伤度逐渐增大,且强度越低,损伤度越大;冻融环境下混凝土结构的最小保护层厚度偏于不安全。     

铁路钢桥面浇注式沥青混凝土保护层材料特性分析

针对铁路系统运营特征对钢桥面保护层材料的耐久性等提出的特殊要求,结合正交异性钢桥面板及浇注式沥青混凝土的特性,通过对铁路铺装保护层使用特点分析,开展浇注式沥青混凝土与常用的聚合物水泥混凝土性能对比分析。试验结果表明:浇注式沥青混凝土保护层材料疲劳耐久性、密水性及协调变形能力具有明显优势;与聚合物水泥混凝土相比,疲劳寿命大幅度提升,密水性提高50%。     

严重腐蚀环境下桥梁混凝土结构耐久性研究

研究目的:国内外针对一般侵蚀环境下混凝土结构耐久性研究较多,但对于桥梁混凝土结构处于严重腐蚀环境(L3、H4、Y4)下,其结构耐久性及适宜的耐久性防腐蚀强化措施研究相对较少。本文以海南西环铁路某桥梁为例展开研究,以解决严重腐蚀环境(L3、H4、Y4)下桥梁混凝土结构的耐久性设计。研究结论:(1)严格控制混凝土原材料中氯离子、碱和S03等有害离子含量;(2)确定合理的最大水胶比、矿物掺和料掺量及含气量等配合比参数;(3)混凝土的抗压强度不低于C45,不宜使用素混凝土;对于桥梁混凝土灌注桩,需考虑采用引气混凝土,强度可降低一个等级,并掺加一定比例的粉煤灰及磨细矿渣粉;(4)钢筋混凝土结构表面裂缝控制限值为0.15 mm;(5)除从保护层厚度、护面钢筋设置、混凝土强度等级要求进行设计外,可辅助添加一定比例阻锈剂、表面涂层或浸渍等防腐蚀强化措施;(6)本研究成果对严重腐蚀环境(L3、H4、Y4)下桥梁混凝土结构耐久性设计具有一定的意义。     

铁路桥梁用混凝土保护层垫块力学性能研究

阐述混凝土保护层垫块对铁路混凝土结构耐久性的作用,分析铁路桥梁用混凝土保护层垫块应用和检验过程中存在的问题,运用有限元分析方法模拟铁路箱梁用混凝土保护层垫块受力的边界条件,通过理论分析得到其承载力,并进行承载力试验研究。研究结果表明:混凝土强度等级达到C40时,混凝土保护层垫块的承载力满足使用要求。同时给出了可以作为混凝土保护层垫块产品标准的要求:制作混凝土保护层垫块的碎石粒径宜为3~7 mm;混凝土保护层垫块承载力应6.9 k N;混凝土保护层垫块强度应达到混凝土强度等级C40及以上。     

风加速П型混凝土梁碳化试验研究

已有工程检测、理论分析和试验研究表明,风对混凝土碳化的加速作用是客观存在的,进而导致混凝土构件截面耐久性不等.铁路公路桥梁等混凝土保护层直接外露的结构,其碳化受风影响的程度更为明显,研究不同形状桥梁梁体的不同部位混凝土受风影响的碳化情况具有较大的现实意义.本文进行了风加速Ⅱ型混凝土梁的碳化试验,对试验结果进行了分析总结,并采用试验数据对理论模型的计算结果进行了检验.考虑风对混凝土碳化的加速作用对混凝土结构的等耐久性设计具有重要意义.     

温福铁路桥梁的耐久性措施应用

通过沿海建筑物的破坏分析,结合温福铁路设计和施工,认为Cl-的侵入和混凝土的碳化是导致钢筋腐蚀,乃至整个混凝土结构破坏的主要因素,提出在设计、施工阶段必须加强控制,采用高性能混凝土、增加钢筋保护层厚度、使用阻锈剂和混凝土表面涂层保护、控制混凝土的浇筑和养护质量等措施来保证钢筋混凝土的防腐耐久性。     

高速铁路道岔连续梁支座上方预应力孔道保护层厚度对梁体局部应力的影响研究

按照连续梁的施工顺序,预应力管道灌浆前支座上方的预应力孔道周围混凝土比较薄弱,可能被压碎。针对此问题,分析不同混凝土保护层厚度对梁体局部应力的影响分析。采取预应力孔道直径d分别为10、20 cm两种情况,得出通过增加混凝土保护层厚度,对混凝土孔道局部承压改善比较明显,而对混凝土孔道局部抗拉的改善则小很多的结论。建议在支座反力(面荷载)15 MPa左右时,混凝土保护层厚度应不小于50 cm。     

基于可靠度的预应力混凝土梁桥耐久性寿命预测

依据混凝土保护层碳化寿命准则和钢筋锈胀开裂寿命准则,建立了预应力混凝土梁桥耐久性寿命计算模型,并采用计算时变可靠度指标的方法,研究了处在一般大气环境下一预应力混凝土梁桥的耐久性寿命。计算结果表明:该桥主梁在桥梁服役28年后达到其混凝土保护层碳化寿命,混凝土保护层碳化寿命的可靠指标在桥梁服役初期下降较快,后期下降较慢;在桥梁服役96年后达到钢筋锈胀开裂寿命,说明在一般大气环境中的预应力混凝土梁桥,若混凝土强度较高且只考虑混凝土碳化引起桥梁抗力衰减时,可不考虑钢筋锈蚀对桥梁承载能力的影响。