海域地区混凝土桥梁耐久性评估研究

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1、分类号：U44，U4510710-2011121213硕士学位论文海域地区混凝土桥梁耐久性评估研究赵本栋导师姓名职称邬晓光教授申请学位级别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年5月30日学位授予单位长安大学AssessmentStudyofDurabilityofConcreteBridgeinCoastalSeaAreasADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhaoBendongSupervisor：Prof.WuXiaoguang

2、Chang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着国内基础建设的高速发展，我国沿海地区修建了大量的钢筋混凝土桥梁，这些桥梁工程耗资巨大，关系到国计民生，大多需要长达百年的服役期限。然而，恶劣的海洋环境长年累月地对其进行侵蚀，导致混凝土不可避免地逐渐老化、损伤甚至破坏。当前桥梁工程的耐久性状态，引起了工程界对耐久性设计及评估的重视，但是业内对桥梁耐久性和剩余寿命的评估尚无统一认识，耐久性设计意识匮乏。因此，对混凝土结构耐久性进行研究，并以此推动工程应用具有重大意义。本文对耐久性研究课题进行整体梳理，从环境、材料、构件和结构等不同的

3、角度入手，研究耐久性状态的损伤和评价。首先通过研究海洋环境的特点，对结构环境作用进行分类；其次分别研究了海洋环境对混凝土和钢筋材料的影响，进而对两者的损伤机理进行分析总结。在模拟材料损伤过程的同时，分析了材料损伤过程中力学性能的变化；然后研究分析了钢筋锈胀的损伤过程及破坏形态，总结了现今应用广泛的多个钢筋锈胀模型，通过算例分析对比各个模型的优缺点；重点研究了氯离子侵蚀的数学模型，对已有的经典模型进行修正，并给出了模型中各个数据的选取办法及建议值，使其能够良好地应用在桥梁耐久性状况监测中；最后，本文通过对混凝土结构耐久性准则的分析，利用剩余寿命的评

4、定方法，建立起一套针对耐久性状况的数学评估办法。模型应用了模糊数学综合评判法，为桥梁结构建立层次清晰的评判框架，并采用了隶属函数及贴近度原则，给出了解析矩阵和评判结论。本文通过对依托工程的实例分析，对该套评判系统的应用意义进行了验证。关键词：海洋环境；混凝土桥梁；耐久性；钢筋锈蚀；氯离子侵蚀；耐久性评估iAbstractAsdomesticinfrastructureconstructionbooming，alargenumberofreinforcedconcretebridgeshavebeenbuiltinthecoastalareasof

5、China.Thesecostlybridgeprojectisrelatedtopeople'slivelihood,mostneedtheservicelivesofuptoahundredyears.However,anymaterialisinevitablygraduallyaging,anddamage,afterbeingerosionbytheharshmarineenvironmentovermanyyears.Thecurrentpoorstateofthedurabilityofbridgeengineering,hasat

6、tractedtheattentionofagreatengineeringfordurabilitydesignandassessment.Butthereisnounifiedunderstandingofthedurabilityofthebridgeandresiduallifeevaluation,anddurabilitydesignconsciousnessislack.Soitisnecessarytocarryouttheresearchonthedurabilityofconcretestructurewhichpromote

7、theengineeringapplication.Inthispaper,researchonthedurabilityoftheoveralliscombed,damageandevaluatethedurabilityofthestateisstudiedwhichincludedifferentanglesofenvironmental,materials,componentsandstructure.Characteristicsofthemarineenvironmentarestudied,theroleofthestructure

8、oftheenvironmentisclassified;marineenvironmentandinfluencingfactorso