一般大氣環(huán)境下混凝土橋梁耐久性研究和維護(hù)策略優(yōu)化.pdf

1、鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)在內(nèi)部的或外部的、人為的或自然的因素作用下，隨著服役時(shí)間的增加，結(jié)構(gòu)的性能會(huì)逐步退化，從而使得承載能力下降，影響結(jié)構(gòu)的安全和正常使用性能，縮短結(jié)構(gòu)的使用壽命。本文從混凝土碳化引起鋼筋腐蝕開始，研究一般大氣環(huán)境下混凝土橋梁的耐久性，并對(duì)混凝土橋梁進(jìn)行維護(hù)策略優(yōu)化，主要做了以下幾個(gè)方面工作： (1)從材料方面對(duì)混凝土橋梁耐久性開始研究，分析了混凝土碳化的機(jī)理和影響因素，總結(jié)預(yù)測(cè)混凝土碳化深度的隨機(jī)模型；同時(shí)，對(duì)鋼筋

2、銹蝕的機(jī)理和過程進(jìn)行分析，總結(jié)鋼筋銹蝕的相關(guān)數(shù)學(xué)模型。 (2)利用可靠度理論對(duì)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行耐久性分析，重點(diǎn)在于混凝土碳化可靠指標(biāo)的計(jì)算以及保護(hù)層銹脹開裂可靠指標(biāo)的計(jì)算，并對(duì)影響它們的因素進(jìn)行分析，得出了混凝土保護(hù)層厚度越大，混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，碳化可靠指標(biāo)和保護(hù)層銹脹開裂可靠指標(biāo)下降越慢的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，得到其由耐久性決定的碳化壽命和銹脹開裂壽命的計(jì)算方法。 (3)橋梁在服役過程中，其可靠性能是一個(gè)動(dòng)態(tài)的隨機(jī)過程

3、，本文研究了影響混凝土橋梁抗力不定性的因素以及橋梁抗力的時(shí)變性，建立橋梁基于概率的抗力模型和荷載模型，建立橋梁基于動(dòng)態(tài)可靠指標(biāo)的極限狀態(tài)方程。并采用蒙特卡羅方法，考慮影響橋梁承載能力可靠指標(biāo)的不確定性因素，編寫相應(yīng)的程序，計(jì)算混凝土實(shí)橋--窯背橋在無維護(hù)活動(dòng)時(shí)基于承載力的可靠指標(biāo)劣化曲線。 (4)在窯背橋無維護(hù)活動(dòng)時(shí)的基于承載力的可靠指標(biāo)劣化曲線基礎(chǔ)上，采用遺傳算法，編寫相應(yīng)的程序，對(duì)混凝土橋梁的維護(hù)策略進(jìn)行優(yōu)化，旨在將有限的資