混凝土結構的耐久性設計與評估.pdf

1、本文以國家自然科學基金重點項目“氯鹽侵蝕環(huán)境下混凝土結構耐久性設計與評估基礎理論研究”和中國博士后科研基金項目“防腐體系對跨海高性能混凝土橋梁使用壽命組合效應的實驗研究”為依托，以浙江省交通廳科技支助項目“公路混凝土橋梁結構耐久性評估研究”為背景，對混凝土結構的耐久性設計、評估以及基于耐久性評估的修復進行了系統(tǒng)的研究。 本文提出了混凝土結構構件耐久性設計的耐久性因子法，在此基礎上，從材料、構件與結構三個層次分別探討了耐久性優(yōu)化設

2、計方法。對混凝土材料，提出了耐久性優(yōu)化設計的總功效系數(shù)法，對混凝土構件，以結構構件設計壽命周期內年均投資差額最大為優(yōu)化目標以耐久性因子、截面承載力、撓度、最大裂縫寬度以及構造要求等為約束條件，建立了混凝土結構構件耐久性優(yōu)化設計模型。對于混凝土結構體系，則以傳力樹為基礎，提出了耐久性貢獻系數(shù)設計法。 對在役混凝土橋梁結構的耐久性進行評估是評價其工作性態(tài)是否滿足設計要求的關鍵所在。將橋梁結構劃分成橋梁結構、橋梁構成、橋梁構件三個層次

3、，提出了橋梁構件劃分方法，并按照不同構件的耐久性劣化影響因素的差異而選取了相應的包括構件環(huán)境作用因素指標在內的構件耐久性考核指標，從而建立了在役混凝土橋梁結構耐久性的三層次多指標的評估模型，并定義了橋梁結構全壽命周期的五個耐久性典型狀態(tài)，以五個典型狀態(tài)來評估橋梁現(xiàn)有耐久性水平，三個層次均劃分為五個模糊等級，對應于完好、較好，較差，差，危險五個耐久性狀態(tài)?；谀：龜?shù)學理論，將定性指標給予定量化，采用最優(yōu)區(qū)間型隸屬度函數(shù)確定構件的耐久性考核

4、指標對各個模糊等級的隸屬度，用可信度與頻數(shù)統(tǒng)計相結合的CMFS方法確定權重，用綜合隸屬度評分法進行等級評定。同時，研究了分層抽樣理論在構件層次的耐久性評估中的應用問題，提出了精度控制與費用控制的抽樣方法?；谝陨戏治觯偨Y出在役混凝土橋梁結構耐久性評估流程，用Mat1ab語言編制了評估程序，用該程序對浙江省四座在役混凝土橋梁進行耐久性評估，評估結果與實際情況十分吻合?；谠摮绦蜷_發(fā)的《公路混凝土橋梁耐久性評估軟件系統(tǒng)1.O版》，已通過浙

5、江省交通廳的鑒定并初步運用于浙江省公路橋梁管理系統(tǒng)，效果良好。 針對耐久性設計、修復設計和施工方案的優(yōu)化，提出一種混凝土結構耐久性的修復性評估方法?；诮Y構全壽命周期成本理論，充分考慮了結構在不同時期的耐久性變化狀況、成本組成及其時間價值，采用修復費用、修復工作量、修復時間、可靠性、耐久性、適修性、恢復性和環(huán)境屬性8個指標，將混凝土結構耐久性修復等級劃分為特修、大修1、大修2中修1、中修2、小修1與小修2這7個模糊等級。采用模糊