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预应力混凝土桥梁损伤检测及评价方法

作　者: 刘鹏
导　师: 宋一凡
学　校: 长安大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 预应力混凝土有效预应力无损检测混凝土劣化预应力管道缺损综合评价
分类号: U448.35
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 72次
引　用: 1次
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内容摘要

预应力混凝土结构在自然环境、使用环境以及材料内部因素的作用下,随着时间的推移,其材料会逐渐老化,结构性能也会逐渐劣化,出现损伤甚至损坏。对于预应力混凝土桥梁来说,这种现象主要表现为混凝土劣化、预应力筋及普通钢筋锈蚀、有效预应力降低、锈蚀后钢筋力学性能退化、锈蚀后钢筋与混凝土粘结强度减弱以及结构裂缝的出现与发展等方面。这些因素的存在,对桥梁性能会产生十分不利的影响,严重时直接威胁桥梁结构安全。对在役预应力混凝土桥梁进行检测及评价,是判断桥梁安全性、耐久性及正常使用功能的重要前提,也为桥梁养护、维修、加固或重建提供了重要依据。本文是2005年交通部西部交通科技项目“大、中跨径混凝土桥梁预应力检测技术研究”的一个重要组成部分。它对常见的混凝土劣化及预应力缺损检测及评价方法进行了综合比较分析,指出各种方法的优缺点及其适用性,旨在对工程实践起一定的指导作用。本文既对已有的调研资料进行了分析与综述,也结合项目进展情况,对本项目研究的最新成果进行了归纳整理。由于检测及评价方法十分繁冗,涉及相关众多学科,本文结合实际情况,对少见且实施难度大的检测评价方法仅作扼要介绍,着重给出工程实用性较强的检测方法及操作步骤,并给出其数据处理及评价方法。本文研究成果为开展“大、中跨径混凝土桥梁预应力检测技术研究”检测指南的编制奠定了基础,同时也为工程实际应用提供了依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-27
  1.1 概述  10-11
  1.2 预应力混凝土桥梁损伤现象  11-22
    1.2.1 混凝土劣化现象  11-18
    1.2.2 管道压降不饱满  18-19
    1.2.3 预应力筋及普通钢筋锈蚀  19-21
    1.2.4 有效预应力降低  21-22
  1.3 桥梁无损检测技术的发展  22-25
    1.3.1 无损检测新技术分类  24
    1.3.2 美国无损检测技术项目  24-25
    1.3.3 我国无损检测技术的研究现状  25
  1.4 研究的目的及内容  25-27
    1.4.1 研究目的  25
    1.4.2 研究内容  25-27
第二章桥梁混凝土劣化程度检测方法  27-54
  2.1 混凝土碳化程度检测  27-28
    2.1.1 《公路桥梁承载能力检测评定规程》(2004报批稿)试验方法  27-28
    2.1.2 《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》(GBJ 82-85)试验方法  28
  2.2 氯离子侵蚀检测  28-35
    2.2.1 混凝土中氯离子含量测定  28-33
    2.2.2 混凝土中氯离子渗透性测定  33-35
  2.3 碱集料反应检测  35-36
    2.3.1 碱集料活性检测方法  35-36
    2.3.2 碱集料反应的检测诊断  36
  2.4 混凝土抗冻性检测  36-42
    2.4.1 CIF法适用范围  37
    2.4.2 试件要求  37-38
    2.4.3 测试过程  38-39
    2.4.4 具体测试内容  39-42
  2.5 混凝土强度检测  42-46
    2.5.1 测区回弹值及声速值的测量与计算  43-44
    2.5.2 超声声速值的测量与计算  44-45
    2.5.3 凝土强度的推定  45-46
  2.6 凝土缺陷检测  46-53
    2.6.1 裂缝深度检测方法  46-49
    2.6.2 裂缝宽度检测方法  49-50
    2.6.3 不密实区和空洞检测方法  50-51
    2.6.4 混凝土结合面质量检测  51-52
    2.6.5 表面损伤层检测  52-53
  2.7 小结  53-54
第三章桥梁预应力管道缺损状况检测方法  54-82
  3.1 预应力筋定位检测方法  54-62
    3.1.1 磁测法  54-58
    3.1.2 探地雷达法  58-62
  3.2 预应力管道压浆状况检测方法  62-71
    3.2.1 超声脉冲法  62-67
    3.2.2 冲击回波法  67-70
    3.2.3 其它方法  70-71
  3.3 预应力筋锈蚀状况检测方法  71-81
    3.3.1 半电池电位法  71-74
    3.3.2 漏磁法和磁致传感技术  74-76
    3.3.3 其它方法  76-81
  3.4 小结  81-82
第四章桥梁有效预应力缺损状况检测方法  82-94
  4.1 现有测试方法介绍  82-88
    4.1.1 光纤光栅传感器法  82-84
    4.1.2 开裂弯矩法  84-85
    4.1.3 锚具变形法  85-87
    4.1.4 超声压力波法  87-88
  4.2 研究项目测试方法  88-93
    4.2.1 钢筋应力释放法  88-89
    4.2.2 动力测试法  89-91
    4.2.3 静力测试仪法  91-93
  4.3 小结  93-94
第五章预应力混凝土桥梁缺损状况评价方法  94-122
  5.1 混凝土劣化程度评价  94-95
    5.1.1 混凝土碳化深度影响评价  94
    5.1.2 混凝土中氯离子含量影响评价  94
    5.1.3 混凝土抗冻性影响评价  94-95
    5.1.4 混凝土强度状态评价  95
  5.2 预应力筋位置偏差对结构影响程度的评价指标与方法  95-99
    5.2.1 预应力筋位置偏差对结构重心轴和结构惯性矩影响  96-97
    5.2.2 预应力筋位置偏差对预应力损失影响  97
    5.2.3 预应力筋位置偏差对结构应力状况影响  97-98
    5.2.4 评价流程  98-99
  5.3 预应力管道压浆状况评价方法  99-101
    5.3.1 人工神经网络预测  99-101
    5.3.2 评价流程  101
  5.4 预应力筋锈蚀状况评价方法  101-103
    5.4.1 预应力混凝土桥梁锈蚀后的有限元计算  101-102
    5.4.2 预应力混凝土桥梁锈蚀后的静载试验  102
    5.4.3 预应力混凝土桥梁锈蚀后的分析评价  102
    5.4.4 评价流程  102-103
  5.5 有效预应力缺损状况评价方法  103-106
    5.5.1 概述  103
    5.5.2 中小跨径桥梁有效预应力分析评价方法  103-105
    5.5.3 大跨径桥梁有效预应力分析评价方法  105-106
  5.6 桥梁技术状况的评定标准  106-110
    5.6.1 概述  106-107
    5.6.2 评定主要影响因素  107
    5.6.3 技术规范  107-110
  5.7 缺损预应力混凝土桥梁综合评价方法  110-121
    5.7.1 概述  110-111
    5.7.2 评价方法  111-118
    5.7.3 评价桥例  118-121
  5.8 小结  121-122
结论及展望  122-124
参考文献  124-127
附录《大、中跨径混凝土桥梁预应力检测技术指南》目录  127-130
攻读学位期间取得的研究成果  130-131
致谢  131

预应力混凝土桥梁损伤检测及评价方法

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