跨海大桥耐久性设计及维护措施

本研究为解决跨海大桥存在的环境因素复杂多变,耐久性要求高的问题,以福建平潭海峡大桥使用年限100年为例,分别对桥梁结构耐久性设计、施工环节技术控制和运营期间维护管理措施等方面进行了详细的介绍,并阐述了在大桥维护期间提高其耐久性的措施。提出只有全面均衡地提升跨海大桥各部件(工程部位)的耐久性才能有效提高全桥的寿命,而不能仅仅关注钢筋混凝土结构耐久性问题。本研究将为跨海大桥耐久性设计与维护管理提供实例性的参考依据。     

港珠澳大桥混凝土结构耐久性设计原则与方法

系统阐述港珠澳大桥跨海工程混凝土结构耐久性设计的原则与方法,首先介绍港珠澳大桥工程概况及120年使用年限的总体要求;根据工程的环境、水文地质数据分析工程场址条件下混凝土结构劣化的主要过程和因素;确定耐久性设计的控制过程为海洋氯离子侵入和表层混凝土碳化引起的钢筋锈蚀。针对耐久性控制过程,分析耐久性极限状态、构件使用年限、环境作用类别和程度以及裂缝控制宽度;然后建立针对港珠澳大桥工程场址条件的氯离子侵入过程设计模型,使用全概率方法校准的分项系数法完成针对不同时用年限、不同暴露条件下的结构耐久性参数和混凝土保护层厚度设计;最终确定用于港珠澳大桥混凝土结构120年使用年限的耐久性设计与质量参数。     

跨海大桥混凝土耐久性设计探讨

本文基于文献与实体工程研究,通过环境分区及各构件的主要作用,对跨海大桥主要构件进行耐久性方案设计研究。利用混凝土结构耐久性设计理论,在全寿命分析的基础上综合考虑其他防腐蚀附加措施,同时对工程混凝土结构和施工耐久性进行探讨,为跨海大桥工程决策提供参考。本文最终确定以高性能混凝土作为跨海大桥工程的基本耐久性措施,并研究确定不同腐蚀环境等级下高性能混凝土的耐久性技术;对处于腐蚀环境相对恶劣的混凝土结构,使其达到100年的服役寿命。     

混凝土结构等耐久性设计方法

针对混凝土结构耐久性能不均衡的现象,在混凝土等截面耐久性设计的基础上提出了混凝土结构等耐久性设计方法,并明确了该方法的定义。首先将结构进行分层模块化划分,基于等耐久性原则确定各层次的目标使用寿命,然后进行使用寿命设计,使各层次的耐久性使用寿命达到目标要求; 在构件截面层次上,对截面的角部采取措施避免截面角部钢筋提前锈蚀引起耐久性失效,实现截面的等耐久性。提出了结构分层模块化划分的规则和方法及基于等耐久性原则的目标使用寿命确定方法和过程; 对于耐久能力严重不足的部位(角部),将钢筋替换为不锈的纤维增强复合材料(FRP)筋,避免过早使耐久性失效,其余部位通过调整保护层厚度使结构达到等耐久性的要求。由于局部环境不同,同种类型的构件需要设置不同的保护层厚度才能实现等耐久性的目标。提出了等耐久性设计的总体过程及不同耐久性等级的使用寿命安全系数取值范围,并通过一个混凝土桥算例说明了截面和结构层次等耐久性设计过程。结果表明:等耐久性设计可以优化选择各类构件的耐久寿命,合理安排初始投资,减少大修次数,降低结构后期维修成本,延长结构寿命,实现混凝土结构的可持续发展。     

混凝土结构耐久性设计原则、方法与标准

结合最新颁布的《混凝土结构耐久性设计标准》(GB/T 50476—2019)综述混凝土结构耐久性的总体设计原则、方法和规定。结合混凝土结构耐久性的定义,分析耐久性设计的三要素：性能劣化、耐久性极限状态以及设计使用年限,强调耐久性设计需要向全寿命耐久性规划拓展。结合标准规定,解析使用环境分类和等级划分表示性能劣化、耐久性极限状态以及设计使用年限针对整体结构与构件的不同含义。然后,结合定性设计方法分析典型环境下材料和构件层次上耐久性规定以及耐久性指标,针对防腐蚀附加措施和后张法预应力体系分析耐久性多重保护的理念。综述表明,标准最大程度总结了我国混凝土结构耐久性科学认识与工程实践,发展基于模型的性能化设计、设计阶段系统开展维护设计、推动耐久性多屏障设计理念是耐久性标准将来的发展方向。     

全长粘结型抗浮锚杆设计关键问题分析

由于现行抗浮锚杆设计的执行标准不统一、不全面,从抗浮锚杆传力特性出发,分析了筋体材料、灌浆材料、钻孔方法对锚杆承载力及耐久性寿命的影响.就常用的全长粘结型抗浮锚杆的设计提出应注意的四个关键点:合理设计锚杆长度,合理布置锚杆,重视耐久性设计,注意杆体在结构主体内的锚固节点设计.研究成果对确保锚杆设计安全、增加其耐久性寿命有一定的参考意义.     

汉北河竟陵大桥主桥连续梁设计

汉北河竟陵大桥主桥是一座为7跨预应力混凝土连续箱梁桥,桥跨布置为40 m＋5×70 m＋40 m。结合该桥的设计过程,探讨了该桥的技术标准、结构设计、结构计算、耐久性设计和主要施工方法,从材料、构造措施和施工工艺等方面进行了设计以保证大桥的使用寿命。     

各结构层寿命递增理念指导的耐久性沥青路面设计

为了延长我国沥青路面使用寿命,阐述路面各结构层等寿命设计理念指导下的路面存在的问题,阐述了各结构层寿命递增理念和耐久性沥青路面设计的要点。结论是各结构层自上而下逐层使用寿命递增理念有助于延长沥青路面使用寿命,比较适合用于指导耐久性沥青路面设计。各结构层寿命递增理念指导的耐久性沥青路面设计更加合理。     

装配式住宅耐久性建筑设计方法和技术研究 ——以SDC2018 C-House为例

SDC2018是一项围绕新型太阳能科技建筑技术和建造进行的国际性赛事.如何在有限时间内既能应用超高速建造方法和技术完成该次比赛,又能最终落地完成高耐久性的房屋作品,成为此次太阳能十项全能竞赛最大的挑战.建筑耐久性控制方法需将时间要素和人的需求相结合,以实现装配式住宅的长寿命目标.通过对东南大学-布伦瑞克工业大学联合设计建造的C-House的长寿命建筑设计方法和耐久性控制技术进行分析,包含对各构件系统如外围护构件系统、结构构件系统、景观构件系统及室内装修构件系统的技术耐久性和功能耐久性的研究分析,最终为延长装配式住宅寿命提供多种可行性方案和措施.     

结构耐久性设计的混凝土保护层厚度

目前世界各国钢筋混凝土设计规范中的耐久性设计均通过一系列条文实现 ,无法确定目标使用年限 ,而且也无法表示不同措施对结构耐久性的影响程度是这种方法的主要缺陷。要改进这些缺陷 ,需在设计阶段明确结构使用寿命的要求 ,为此必须对结构构件抗力及适用性的衰减过程、极限状态、可靠性指标有一个明确的认识。在总结碳化钢筋腐蚀耐久性研究成果的基础上 ,提出了针对碳化钢筋腐蚀条件下钢筋混凝土构件中混凝土保护层厚度的要求     

基于破损形态控制的RC结构耐久性设计体系

混凝土结构的耐久性设计直接关切到结构耐久性能,目前结构耐久性研究还没有形成设计体系,仅仅局限于环境区划、材料制备及结构寿命的理论分析状态.通过对混凝土结构耐久性的分析,确定把破损形态作为混凝土结构耐久性极限状态的控制目标.本着结构全寿命设计理念,基于结构抗力与环境作用的时变性,提出了极限破损状态控制目标的结构全寿命、分阶段的耐久性设计体系,以期完善结构耐久性设计体系.     

崇明长江隧道盾构管片衬砌结构的耐久性设计

为了研究盾构法隧道管片衬砌结构强度的历时老化和衰减及其服务寿命的预测问题,提出了对其进行耐久性设计的一种基本方法,主要讨论的内容有:钢筋混凝土管片结构的腐蚀机理;影响隧道混凝土结构耐久性的主要因素;管片接头螺栓和防水材料的耐久性;钢筋混凝土管片结构耐久性设计方法;隧道结构服务寿命预测,以及提高隧道管片衬砌耐久性的工程措施--综合防治.该研究成果已在崇明长江隧道工程中得到了初步应用.     

浅析建筑结构的耐久性设计

本文主要从悬臂构件,混凝土结构,预留钢筋等几方面,粗略探讨了我国建筑结构的耐久性设计问题,仅供参考.     

混凝土桥梁的优化等耐久性设计

混凝土结构截面耐久性不等,是设计中不合理现象.本文以常遇大气环境下的混凝土桥梁为分析对象,从截面内钢筋脱钝时间相等入手,提出了混凝土桥梁等耐久性设计原则和方法;依据年均投资额的比较,提出了混凝土桥梁耐久性优化设计方法;算例说明:优化等耐久性设计可较大程度地延长桥梁结构耐久寿命,具有较好的经济效益.     

港珠澳大桥通过耐久性评审使用寿命达120年

6月8日"港珠澳大桥耐久性评估及耐久性混凝土试验研究大纲"顺利通过评审。项目承担方中交四航工程研究院人士透露,研究大纲通过历时4个多月的试验评估,对于保证大桥120年的设计使用寿命将发挥关键性作用。拟建的港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域,相比目前世界上最长跨海大桥、设计一百年寿命的杭州湾跨海大桥,其面临     

混凝土结构耐久性设计综述

混凝土结构耐久性设计非常重要.文章简要论述了目前常用耐久性设计方法及其局限性,重点介绍了使用计算、验算和构造措施的方法来进行混凝土结构的耐久性设计,以及施工质量、管理等在耐久性设计中的重要性.     

混凝土结构耐久性控制区及设计参数的定量分析

现行规范的混凝土结构耐久性设计方法难以定量分析结构几何参数、环境作用等级、材料性能衰退等因素对结构服役寿命的影响。为此,针对氯化物腐蚀环境,提出了混凝土结构的耐久性控制区,并建立了混凝土结构耐久性设计参数的定量分析方法。首先基于混凝土中氯离子扩散补偿理论和结构几何外形建立混凝土结构的耐久性控制区模型;然后结合Fick第二定律,建立不同扩散维数下混凝土结构的耐久性定量分析模型,据此合理选取耐久性设计参数,并通过定量分析确定其取值。最后结合工程实例和设计规范对比验证了文中方法的有效性和适用性。研究表明,所提方法能够综合考虑混凝土结构几何外形及尺寸、环境作用等级、初始暴露龄期和材料性能衰退等因素对混凝土结构服役寿命的影响,可以有效克服现行规范耐久性设计方法中设计参数重复设置,不能有效反映材料性能衰退和结构几何外形的影响等不足。     

珠海长隆白鲸表演馆混凝土结构耐久性设计

简述了海洋环境混凝土结构的侵蚀机理、影响因素及主要防护措施。通过长隆白鲸表演馆结构耐久性设计实例,结合实际情况,重点应用了高性能混凝土、缓蚀剂、结构选型及细部处理等耐久性设计防护措施。     

混凝土结构耐久性设计与耐久性寿命预测

当前工程结构设计方法正在由强度设计向耐久性设计转变，混凝土结构耐久性设计包括耐久性设计和耐久性寿命预测两部分，作者扼要介绍了仅考虑钢筋锈蚀的寿命预测模型，并提出了耐久性设计今后的发展方向。     

海洋混凝土结构耐久性定量分析与设计

针对当前结构耐久性设计缺少定量计算模型,难以保证设计的混凝土结构在海洋环境腐蚀作用下达到预定服役寿命等问题,提出海洋混凝土结构耐久性设计的计算模型和定量设计方法。首先,利用试验数据和回归分析理论建立混凝土电通量与氯离子扩散系数的关系模型,分析验证该模型的合理性和适用性;进而选取混凝土保护层厚度、龄期衰减系数和氯离子渗透能力系数(混凝土电通量或氯离子扩散系数)等参数作为海洋混凝土结构耐久性设计参数,利用Fick第二定律建立耐久性设计参数的计算模型,提出海洋混凝土结构耐久性设计参数限值的确定方法和步骤,结合算例结果分析现行混凝土结构耐久性设计规范的局限性。研究表明,由于现行的混凝土结构耐久性设计规范所选取的设计参数中没有选取龄期衰减系数,且缺少定量计算模型,导致在部分情况下不能满足混凝土结构预定的服役寿命要求或混凝土制备要求。该文方法通过合理选取耐久性设计参数并依据定量计算模型确定设计参数限值,克服了现行设计规范存在的缺陷和不足。