沈海高速辽宁段混凝土桥梁耐久性研究

发布时间：2017-08-21 16:17

  本文关键词：沈海高速辽宁段混凝土桥梁耐久性研究

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【摘要】：钢筋混凝土和预应力混凝土结构以其性能良好,造价经济的优点,在桥梁工程中得到了广泛应用,特别是中小跨径的桥梁,中小跨径混凝土桥梁是我国公路桥梁的主体。由于设计、施工存在很多不合理、缺乏养护及混凝土材料自身的原因,在比较严酷的使用环境中,混凝土桥梁的性能表现往往不尽人意,出现了各种病害,耐久性问题突出。因此,对混凝土桥梁病害的形式、出现的原因进行分析是一个迫切需要解决的问题。本文结合国家基础性项目(973项目)‘特大跨桥梁安全性设计与评估的基本理论研究’课题3“多因素作用下特大跨桥梁性能演变特性”(2015CB057703)和交通运输部建设科技项目(2013318223040,2014318494020),研究了沈海高速沈阳—大连段混凝土桥梁耐久性病害的主要特征。主要研究内容和结论如下。(1)对沈海高速沈阳—大连段453座混凝土桥梁的检测资料进行了统计分析,总结了该段混凝土桥梁的主要病害和影响因素。结果表明：对于混凝土桥梁的上部和下部承载构件,混凝土裂缝、渗水泛碱和钢筋锈蚀是主要的病害形式。这些病害与混凝土材料、施工、养护不当及混凝土保护层厚度不足有关。(2)根据沈海高速沈阳—大连段453座混凝土桥梁的混凝土抗压强度和碳化深度检测数据,建立了该段桥梁的混凝土碳化概率模型；对沿线单桥检测数据较全的海湾大桥进行了碳化寿命概率分析。结果表明：受多种复杂因素影响,混凝土碳化深度的离散性很大,总体规律是混凝土碳化深度随混凝土抗压强度的增大而减小；海湾大桥不同构件混凝土碳化失效概率小于10%,符合国家耐久性标准的要求。(3)结合沈海高速公路沈阳—大连段沿线桥梁的耐久性病害的特点,讨论了桥梁维修的一些方法和手段。
【关键词】：混凝土桥梁 耐久性 混凝土碳化 承载能力 可靠度
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 结构构造因素11-12
• 1.2.2 环境因素12-13
• 1.2.3 材料因素13-14
• 1.2.4 施工因素14
• 1.3 本文主要研究内容14-15
• 2 混凝土桥梁耐久性病害和影响因素分析15-54
• 2.1 概述15
• 2.2 沈海高速公路桥梁基本情况15-34
• 2.3 沈海高速公路大连段桥梁病害分析34-47
• 2.3.1 桥面系病害34-36
• 2.3.2 上部结构病害36-39
• 2.3.3 下部结构病害39-42
• 2.3.4 混凝土构件表观病害42-47
• 2.4 沈海高速公路辽宁段桥梁病害统计分析47-52
• 2.5 本章小结52-54
• 3 混凝土碳化深度预测模型54-79
• 3.1 概述54
• 3.2 混凝土碳化机理54-55
• 3.3 影响混凝土碳化得因素55-60
• 3.3.1 材料因素55-57
• 3.3.2 外部因素57-60
• 3.4 常用混凝土碳化数学模型60-64
• 3.4.1 以水灰比作为影响碳化速度的主要参数60-62
• 3.4.2 以水灰比和水泥用量作为影响碳化速度的主要参数62
• 3.4.3 以混凝土抗压强度作为影响碳化速度的主要参数62-64
• 3.5 环境条件64-65
• 3.6 沿线不同地区桥梁混凝土碳化模型65-72
• 3.6.1 现场混凝土强度和碳化深度的实测65-66
• 3.6.2 混凝土碳化系数的确定66-69
• 3.6.3 计算模型不确定系数统计分析69-72
• 3.7 碳化到钢筋表面概率模型72-73
• 3.7.1 功能函数的建立73
• 3.7.2 碳化到钢筋表面的概率73
• 3.8 沿线单个桥梁混凝土碳化模型及碳化失效概率73-78
• 3.8.1 统计分析73-77
• 3.8.2 混凝土碳化到钢筋表面的概率77-78
• 3.9 本章小结78-79
• 4 混凝土桥梁结构耐久性修复79-86
• 4.1 概述79
• 4.2 裂缝修补79-80
• 4.2.1 表面处理法79
• 4.2.2 压力灌浆法79-80
• 4.2.3 填充密封法80
• 4.3 混凝土表面修复80-81
• 4.4 钢筋锈蚀修复81-85
• 4.4.1 表面涂层处理81-82
• 4.4.2 钢筋阻锈处理82-83
• 4.4.3 表面迁移阻锈处理83
• 4.4.4 阴极保护83-84
• 4.4.5 电化学脱盐84
• 4.4.6 电化学再碱化84-85
• 4.5 冻融损伤修复85
• 4.6 本章小结85-86
• 5 结论与展望86-87
• 5.1 结论86
• 5.2 展望86-87
• 参考文献87-91
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况91-92
• 致谢92-93

【参考文献】

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本文编号：713878