内河环境下混凝土拱桥耐久性评估研究

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1、学校代码：10286分类号：TU398+.9密级：公开UDC：624学号：150926内河环境下混凝土拱桥耐久性评估研究研究生姓名：马明宇导师姓名：曹双寅教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称土木工程论文答辩日期2018年6月8日二级学科名称结构工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席邱洪兴教授评阅人S0051115-1S0051115-22018年6月8日硕士学位论文内河环境下混凝土拱桥耐久性评估研究专业名称：土木工程研究生姓名：马明宇导师姓名：曹双寅教授ResearchonDurabilityEvaluationofCo

2、ncreteArchBridgeunderInlandRiverEnvironmentADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYMaMing-YuSupervisedbyProf.CaoShuang-YinCollegeofCivilEngineeringSoutheastUniversityJune,2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研宂成果。尽我

3、所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本。与我研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：－Ｍｉ－＿东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研宄所、国家图书馆、《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社有限公司、、万方数据电子出版社北京万方数据股份有限公司有权保留本人所送交学位论文的复印＃和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电

4、子文档的内容和纸质论文的内一。容相致除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布（包括以电子信息形式刊登）论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布（包括以电子信息形式刊登）授权东南大学研究生院办理。ｆ０ｖ研究生签名：导师签名：ＵＡＩｊｔｌＩ摘要内河环境下混凝土拱桥耐久性评估研究(东南大学硕士学位论文)硕士研究生姓名：马明宇指导老师：曹双寅教授摘要随着经济的快速发展，人类对交通的需求不断提升，我国的交通事业自20世纪以来得到了跨越式的发展。桥梁作为交通网络中的重要组成部分，在民生及国防建设方面均扮演

5、着重要的角色。然而，桥梁在服役过程中会受到多种因素的影响，并逐渐呈现出混凝土开裂、钢筋锈蚀等耐久性病害，严重影响了在役桥梁的使用寿命。因此，对混凝土桥梁的耐久性病害进行分析显得越来越重要。内河环境下，混凝土碳化是材料退化的主要诱因，而开展特定环境下特定桥型的相关研究对指导相应桥梁的设计及运营维护都有着重要的意义。本文结合江苏省交通运输科技项目“南京长江大桥双曲拱桥耐久性评价与防护措施技术研究”，针对内河环境下混凝土拱桥进行了相关耐久性研究。首先较为详细地开展了南京长江大桥双曲拱桥的耐久性专项检测工作，主要包括：混凝土外观、混凝土强度、混凝土保护层

6、厚度、钢筋锈蚀及碳化深度的检测，同时也对大桥的服役环境进行了调研。检测结果表明：混凝土表观质量越好，碳化深度越小，钢筋锈蚀程度越低，则该部分的桥梁工作性能越好；江北岸的混凝土碳化深度较江南岸的要小，原因主要是江北岸桥梁施工质量控制的好；对双曲拱桥拱肋碳化深度进行了统计分析，符合正态分布。其次，本文基于南京长江大桥双曲拱桥的耐久性病害调查情况，指出裂缝及渗水是该桥主要病害形式；总结分析了影响桥梁耐久性的诸多因素，探讨了导致各类病害的原因。通过搜集整理大量试验数据，对既有碳化预测模型进行较为充分的对比验证，结果表明：各碳化模型由于考虑因素有限且所建立

7、的条件不同，与试验数据均存在一定的误差；通过计算对比，指出利用张誉模型及牛荻涛强度模型进行预测的结果较好。在既有半经验半理论模型（张誉模型）的基础上，结合收集整理的相关试验数据，首先引入粉煤灰影响因子进行修正；然后考虑应力的影响，结合相关试验数据进行分析，最终得出考虑粉煤灰及应力影响的修正模型，经验证具有一定的可信性。利用南京长江大桥双曲拱桥现场取制试件进行快速碳化试验，掌握了桥梁混凝土的碳化腐蚀规律；包括南京长江大桥双曲拱桥在内，收集整理了共计29座混凝土桥梁碳化深度及混凝土强度检测结果，并调查了各个桥梁的服役年限、服役环境等参数；基于实测数据

8、提出了简便并实用的内河环境下混凝土拱桥碳化深度模型，结果表明：自然环境较为复杂，桥梁的碳化数据较离散，但呈现出混凝土碳化系数随着混凝土强