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海洋环境下钢筋混凝土桥梁耐久性检测与评估

作　者: 赵磊
导　师: 姜福香
学　校: 青岛理工大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 海洋环境钢筋混凝土桥梁耐久性检测评估层次分析法氯离子裂缝
分类号: U448.34
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

钢筋混凝土桥梁是在役桥梁中最为广泛使用的桥梁结构。但是长期以来,混凝土的耐久性问题却常常被人们忽视,致使大量钢筋混凝土结构在其服役期间就提前失效,给世界各国带来了巨大的经济损失,造成了很多不必要的花费,因此,钢筋混凝土的耐久性问题受到了越来越多专家和学者的重视,耐久性问题由于越来越突出,日益成为当前土木工程界的研究热点问题和迫切需要解决的问题。本文结合“沿海地区服役混凝土桥梁检测与评估技术”(青岛市科技局项目),对海洋环境下钢筋混凝土桥梁耐久性检测评估及其相关的实验室试验进行了一系列的研究工作,主要包括以下几个方面的内容:1.鉴于钢筋混凝土桥梁大多是带裂缝工作的,在实验室中利用长期持载装置模拟实际桥梁构件的受力状态,对不同配合比,不同裂缝宽度,不同保护层厚度等的钢筋锈蚀情况及混凝土中氯离子含量进行了试验研究,得到了开裂混凝土构件的劣化损伤规律,为实际钢筋混凝土桥梁的可靠评估提供了试验依据。2.阐述了层次分析法(AHP)的基本原理。利用层次分析法对一座典型的混凝土桥梁进行了耐久性评估,并根据实验室与现场检测结果对层次分析法作了初步探讨,指出了修正后的层次分析法在海洋环境下桥梁耐久性评估中应用的可行性。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景和研究的意义  9-13
    1.1.1 混凝土桥梁耐久性现状  9-12
    1.1.2 混凝土桥梁耐久性研究的意义  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
    1.2.1 混凝土结构耐久性研究现状  13-14
    1.2.2 混凝土桥梁耐久性检测技术  14-15
    1.2.3 桥梁耐久性评估技术  15-16
  1.3 本文的主要研究内容  16-17
第2章桥梁耐久性影响因素及相关机理  17-28
  2.1 混凝土中钢筋表面钝化膜的形成  17-19
  2.2 混凝土碳化  19-22
    2.2.1 混凝土碳化机理  19-20
    2.2.2 碳化对混凝土耐久性的影响  20-21
    2.2.3 碳化对钢筋锈蚀的影响  21-22
  2.3 氯离子侵蚀  22-26
    2.3.1 氯离子侵蚀机理  22-23
    2.3.2 氯离子侵蚀对混凝土耐久性的影响  23-24
    2.3.3 氯离子侵蚀对钢筋锈蚀的影响  24-26
  2.4 裂缝  26-28
    2.4.1 裂缝对混凝土耐久性的影响  26
    2.4.2 裂缝对钢筋锈蚀的影响  26-28
第3章钢筋混凝土桥梁耐久性现场检测  28-48
  3.1 桥梁耐久性检测的主要内容  28
  3.2 环境条件的调查  28-30
    3.2.1 气象环境的调查  28-29
    3.2.2 工作环境的调查  29-30
  3.3 混凝土强度的现场检测  30-35
    3.3.1 混凝土强度的检测方法  30
    3.3.2 青岛地区混凝土桥梁强度检测结果及分析  30-35
  3.4 混凝土碳化深度的检测  35-37
    3.4.1 碳化深度检测技术  35
    3.4.2 青岛地区典型桥梁碳化深度检测结果及分析  35-37
  3.5 混凝土中氯化物的检测  37-40
    3.5.1 混凝土中氯化物检测方法  37-38
    3.5.2 检测方法及评价方法的改进  38-40
  3.6 钢筋锈蚀的检测  40-44
    3.6.1 钢筋锈蚀的检测方法  40-41
    3.6.2 青岛地区典型桥梁钢筋锈蚀检测结果及分析  41-44
  3.7 裂缝的检测  44-46
    3.7.1 现场裂缝检测的措施  44-45
    3.7.2 青岛地区典型桥梁裂缝检测结果及分析  45-46
  3.8 现场检测综合总结分析  46-48
第4章海洋环境下开裂混凝土耐久性试验研究  48-66
  4.1 横向裂缝对混凝土耐久性的影响  48-50
  4.2 试验研究  50-52
    4.2.1 原材料  50-51
    4.2.2 试件成型与养护  51-52
  4.3 氯离子含量测试试验  52-59
    4.3.1 试验方案  52-54
    4.3.2 氯离子含量测试结果分析  54-59
  4.4 钢筋锈蚀测试试验  59-64
    4.4.1 试验步骤  59-60
    4.4.2 实验室钢筋锈蚀测试方法（线性极化法）  60-61
    4.4.3 混凝土钢筋腐蚀速度测定及结果分析  61-64
  4.5 试验综合总结分析  64-66
第5章钢筋混凝土桥梁耐久性评估  66-85
  5.1 耐久性评估的原则  66-67
  5.2 桥梁耐久性评估方法  67-69
    5.2.1 桥梁耐久性评估方法概述  67-68
    5.2.2 层次分析法  68-69
  5.3 运用层次分析法建立评估模型  69-75
    5.3.1 递阶层次结构的建立  69
    5.3.2 判断矩阵的构造  69-70
    5.3.3 权重计算及一致性检验  70-72
    5.3.4 合成综合权重得到桥梁的耐久性评估指标  72-75
  5.4 裂缝及氯离子影响下AHP 方法的初步改进  75-78
    5.4.1 一般环境下的AHP 评估方法  75-76
    5.4.2 考虑裂缝、氯离子影响下AHP 方法  76-78
  5.5 耐久性评估实例  78-85
    5.5.1 工程概况  78
    5.5.2 耐久性状况检测结果  78-79
    5.5.3 耐久性损伤状况的评估  79-83
    5.5.4 主要承重构件的权重修正  83-84
    5.5.5 最终耐久性评估结果  84-85
第6章结论与展望  85-87
  6.1 主要结论  85
  6.2 需要进一步研究的问题  85-87
参考文献  87-93
在学期间发表的学术论文及参与的项目  93-94
致谢  94

海洋环境下钢筋混凝土桥梁耐久性检测与评估

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