大跨度梁式橋的全壽命若干問題研究.pdf

1、預應力混凝土梁橋以其特有特點,如適用性、安全性和經濟性等,廣泛應用于橋梁建設中。該橋型使用中出現(xiàn)較多病害如腹板斜裂縫問題、耐久性問題等,主要癥結在于橋梁設計理念落后。本文引入全壽命設計思想,在橋梁設計階段不僅考慮初始建造成本,同時考慮后期因結構性能退化而需要的維護加固成本。本文研究工作如下:
　　 (1)介紹了全壽命周期成本的概念、原理和全壽命周期成本構成框架,提出了部分成本計算模型,給出全壽命周期成本優(yōu)化設計框架。比較了現(xiàn)有橋

2、梁規(guī)范與全壽命設計的差別,歸納出全壽命設計方法與原則。
　　 (2)基于全壽命周期成本分析方法,建立腹板開裂的風險評估初步框架。建立基于兩種豎向預應力技術的腹板開裂時變可靠度模型,得到腹板開裂的時變概率,并對影響因素進行參數(shù)分析,得到影響因豎向預應力損失而導致腹板開裂主要因素。同時對二次張拉預應力技術進行了研究,從可靠度與全壽命經濟性角度,驗證了二次張拉預應力技術的效用。
　　 (3)闡述了國內外不同的碳化深度預測模型,

3、通過算例對模型進行比較分析。考慮時變CO2濃度改進了目前碳化深度預測模型,對一座預應力混凝土梁橋橋墩在一般大氣環(huán)境下進行了碳化腐蝕全壽命過程分析,通過算例研究計算得到預應力混凝土梁橋橋墩在時變CO2濃度與不同腐蝕環(huán)境下的鋼筋開始銹蝕概率、橋墩保護層開裂概率、橋墩保護層嚴重開裂概率與橋墩失效概率。分析中考慮了不同耐久性措施與不同裂縫寬度限值對碳化腐蝕的影響。針對極端天氣情況下溫度對橋墩混凝土碳化的影響進行了分析。同時對橋墩在氯離子腐蝕環(huán)境