胀裂腐蚀对干寒地区桥梁安全性能影响研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-14页 |
| 1.1 概述 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究动态 | 第9-11页 |
| 1.2.1 国内研究动态 | 第9-10页 |
| 1.2.2 国外研究动态 | 第10-11页 |
| 1.3 研究背景及意义 | 第11-13页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第13-14页 |
| 2 混凝土胀裂腐蚀病害产生机理分析 | 第14-29页 |
| 2.1 混凝土桥梁初始缺陷 | 第14-16页 |
| 2.2 胀裂腐蚀病害表现 | 第16-19页 |
| 2.2.1 上部结构主要病害 | 第16-17页 |
| 2.2.2 下部结构主要病害 | 第17-18页 |
| 2.2.3 附属设施主要病害 | 第18-19页 |
| 2.3 干寒地区混凝土胀裂病害分析 | 第19-23页 |
| 2.3.1 混凝土冻胀 | 第19-20页 |
| 2.3.2 钢筋锈蚀引起的膨胀 | 第20-21页 |
| 2.3.3 混凝土胀裂病害影响因素 | 第21-22页 |
| 2.3.4 混凝土冻胀分类及机理 | 第22-23页 |
| 2.4 干寒地区钢筋混凝土氯盐腐蚀分析 | 第23-27页 |
| 2.4.1 氯离子扩散 | 第24页 |
| 2.4.2 氯盐对混凝土的腐蚀 | 第24-25页 |
| 2.4.3 氯盐对钢筋的腐蚀 | 第25-27页 |
| 2.5 混凝土胀裂腐蚀的相互作用 | 第27-28页 |
| 2.6 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 胀裂腐蚀病害理论分析及数值模拟 | 第29-45页 |
| 3.1 概述 | 第29页 |
| 3.2 混凝土的本构关系 | 第29-32页 |
| 3.2.1 混凝土破坏准则 | 第29-31页 |
| 3.2.2 混凝土损伤本构关系 | 第31-32页 |
| 3.3 混凝土胀裂损伤的有限元分析 | 第32-36页 |
| 3.3.1 非线性有限元 | 第32-35页 |
| 3.3.2 冻胀过程水冰相变理论 | 第35-36页 |
| 3.4 混凝土冻胀模型 | 第36-44页 |
| 3.4.1 冻胀研究动态 | 第36-38页 |
| 3.4.2 冻融作用下的冻胀 | 第38-42页 |
| 3.4.3 受冻后桥梁性能变化 | 第42-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-45页 |
| 4 胀裂腐蚀病害对桥梁结构承载能力的影响 | 第45-64页 |
| 4.1 概述 | 第45页 |
| 4.2 混凝土胀裂病害下桥梁结构承载能力 | 第45-55页 |
| 4.2.1 冻胀裂缝对混凝土受力状态影响 | 第45-46页 |
| 4.2.2 冻胀裂缝对刚度及变形的影响 | 第46-49页 |
| 4.2.3 裂缝的计算理论 | 第49-55页 |
| 4.3 混凝土腐蚀病害下桥梁结构承载能力 | 第55-62页 |
| 4.3.1 氯盐腐蚀对混凝土强度的影响 | 第56-57页 |
| 4.3.2 氯盐腐蚀导致的钢筋锈蚀 | 第57-60页 |
| 4.3.3 氯盐腐蚀对钢筋与混凝土粘结力的影响 | 第60-61页 |
| 4.3.4 混凝土腐蚀导致桥梁单板受力 | 第61-62页 |
| 4.4 损伤钢筋混凝土桥梁剩余承载能力分析 | 第62-63页 |
| 4.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 5 胀裂腐蚀病害对桥梁耐久性能的影响 | 第64-74页 |
| 5.1 干寒地区盐冻病害对桥梁耐久性的影响 | 第64-67页 |
| 5.1.1 冻融破坏 | 第64页 |
| 5.1.2 盐溶液迁移引起的混凝土腐蚀 | 第64-65页 |
| 5.1.3 除冰盐作用下的冻融耦合侵蚀破坏 | 第65-67页 |
| 5.1.4 盐溶液引起混凝土内部钢筋锈蚀 | 第67页 |
| 5.2 混凝土耐久性破坏的标志 | 第67-68页 |
| 5.2.1 混凝土冻胀破坏 | 第67-68页 |
| 5.2.2 钢筋锈蚀破坏 | 第68页 |
| 5.2.3 混凝土表面剥蚀破坏 | 第68页 |
| 5.3 胀裂腐蚀病害下混凝土结构的耐久性评估 | 第68-72页 |
| 5.3.1 盐冻环境耐久性极限状态可靠指标 | 第69页 |
| 5.3.2 寿命计算 | 第69-71页 |
| 5.3.3 寿命的预测计算结果 | 第71-72页 |
| 5.4 混凝土盐冻病害防治 | 第72-73页 |
| 5.4.1 抗盐冻性改善机理 | 第72页 |
| 5.4.2 干寒地区桥梁混凝土抗盐冻设计建议 | 第72-73页 |
| 5.5 本章小结 | 第73-74页 |
| 6 剩余承载能力及剩余寿命计算实例 | 第74-88页 |
| 6.1 工程背景 | 第74-75页 |
| 6.2 荷载效应计算 | 第75-80页 |
| 6.2.1 恒载效应的平均值和标准差 | 第75-77页 |
| 6.2.2 车辆荷载效应的平均值和标准差 | 第77-80页 |
| 6.3 承载能力极限状态求解 | 第80-81页 |
| 6.3.1 正常状态极限承载能力 | 第80页 |
| 6.3.2 胀裂腐蚀后极限承载能力 | 第80-81页 |
| 6.4 钢筋混凝土腐蚀后统计参数 | 第81-84页 |
| 6.4.1 钢筋开始锈蚀时间 | 第81-82页 |
| 6.4.2 钢筋时变截面面积的平均值 | 第82-83页 |
| 6.4.3 混凝土弯曲抗压强度的平均值和标准差 | 第83页 |
| 6.4.4 钢筋与混凝土粘结系数 | 第83-84页 |
| 6.4.5 抗力的平均值与标准差 | 第84页 |
| 6.5 可靠度及失效概率计算 | 第84-86页 |
| 6.5.1 实际运营状态下桥梁可靠度计算 | 第84-85页 |
| 6.5.2 桥梁可靠指标与失效概率对比分析 | 第85-86页 |
| 6.6 桥梁剩余寿命计算及结果分析 | 第86-88页 |
| 7 结论与展望 | 第88-90页 |
| 7.1 结论 | 第88-89页 |
| 7.2 展望 | 第89-90页 |
| 致谢 | 第90-91页 |
| 参考文献 | 第91-96页 |
| 攻读学位期间的研究成果 | 第96页 |
