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.     

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.     

混凝土结构耐久性研究的新进展

从混凝土结构耐久性设计、评估和寿命预测等方面总结了国内外混凝土结构耐久性的研究现状,展望了混凝土结构耐久性研究的发展趋势,并提出当前混凝土结构耐久性研究亟待解决的几个问题,以期为更深入研究混凝土结构耐久性提供参考和借鉴.     

混凝土结构耐久性的概率极限状态设计法

混凝土结构耐久性设计中的一个重要方法就是概率极限状态设计法,这种方法根据描述耐久性劣化过程的数学模型,首先建立耐久性极限状态方程,再将环境作用与抗力作用的某个特征值与相应的分项系数代入极限状态方程,经验算就可在一定可靠度水准上得到耐久性设计参数的设计值.该法与我国混凝土设计规范的结构设计方法一致,其中的关键问题是选取描述耐久性劣化过程的数学模型与合适的设计参数.根据理论与经验相结合的碳化深度模型.选择混凝土保护层厚度与混凝土立方体抗压强度作为耐久性设计参数,建立了基于碳化寿命准则的耐久性概率极限状态设计方法,给出了碳化寿命耐久性接受准则、分项系数与设计表达式.该法适用于一般大气环境下不允许出现钢筋锈蚀的混凝土结构,根据设计表达式可直接确定满足使用寿命要求的保护层厚度与混凝上强度.     

混凝土结构耐久性研究的概况与若干特点

本文阐述了国内外混凝土结构耐久性研究的概况,结合我国国情指出了我国混凝土结构耐久性研究的特点,供从事混凝土结构耐久性研究、设计人员参考.     

混凝土结构耐久性评定方法体系

长期处于侵蚀环境中的混凝土结构,因耐久性损伤及性能劣化,导致其实际使用寿命远低于设计使用年限,造成了巨大的经济损失和资源浪费.充分考虑了腐蚀环境的多样性以及混凝土结构耐久性问题的复杂性,在总结混凝土结构耐久性评估理论与方法及工程实践经验的基础上,提出了既有混凝土结构耐久性评定的原则与方法;针对一般环境、氯盐环境、冻融环境、硫酸盐环境等侵蚀环境,明确了既有混凝土耐久性评定的指标与技术要求,对既有混凝土结构耐久性极限状态与失效标准进行了界定;考虑耐久性损伤对混凝土构件刚度与承载力的影响,实现了从构件到结构耐久性的综合评定.对科学评价既有房屋建筑、道路桥梁、地下结构及工业建、构筑物的普通混凝土结构的耐久性能,准确预测既有混凝土结构的剩余使用寿命,制定合理的耐久性修复、维护对策具有重要的指导意义.     

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。     

《混凝土结构设计规范》修订简介(三)——混凝土结构的耐久性设计

强调了混凝土结构耐久性设计的重要性、基本原理及定性设计方法.根据修订规范介绍了:耐久性环境类别;对混凝土材料的耐久性能要求;防止材料劣化的技术措施;延长设计使用年限的方法;使用期的检测、维护要求.可以帮助设计人员理解和执行修订规范的耐久性设计.     

钢筋混凝土结构耐久性研究方法的探讨

在侵蚀环境下混凝土耐久性研究成果的基础上,阐述了耐久性研究的复杂性特点,总结了当前混凝土结构耐久性研究的方法.从方法论、数学分析角度、研究手段、结构反应、建模方法等角度探讨了混凝土结构耐久性研究的主要方法,并指出耐久性研究的发展趋势,为混凝土结构耐久性研究的发展提供了进一步的参考.     

对普通混凝土耐久性设计的一些探讨

对建筑工程中普通混凝土的原材料选用及配合比设计的一些现状进行了综述和分析,着蕈阐述了在混凝土耐久性方面合理的原材料选用及科学的配合比设计方法的重要性.结构设计和施工单位应采用混凝土结构耐久性设计的相关规范和参考混凝土耐久性能的研究成果.混凝土配合比设计应改变现行的设计方法,在混凝土性能检验方面应尽可能地配备混凝土耐久性测试的项目和进行人员培训等.     

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。     

沿海高层建筑抗震设计与耐久性设计的使用年限和性能要求

从沿海高层建筑的抗震与耐久性设计出发,探讨了抗震设计与耐久性设计的设计使用年限、性能要求。设计使用年限的增加意味着地震重现期要延长,对发震断裂带上的建筑地震设防烈度会增大,远离发震断裂带的建筑地震出现的次数增加。耐久性和抗震性危害留的余地不同,耐久性小,抗震性大。但如果耐久性下降会引起抗震性降低。所以保证耐久性是保证抗震性的前提,重视突发性抗震性损坏的同时,不应该忽略长期耐久性损坏的预防。耐久性不足,既增加了结构使用过程中的修理与加固费用,也会降低结构的抗震能力。抗震的性能要求主要体现在保证结构的足够强度、刚度、整体性和稳定性,而耐久性设计要对混凝土材料、结构构造、施工要求等提出要求。     

浅析混凝土结构的耐久性

结合多年的设计经验和工程实践，从影响混凝土结构耐久性的因素、混凝土耐久性的设计原则等方面，阐述了新规范中关干混凝土结构耐久性的规定，对混凝土耐久性设计具有一定的参考意义。     

桥梁设计中的结构耐久性问题研究

针对桥梁设计中耐久性的重要性,分析了耐久性的影响因素,提出了设计中提高桥梁结构耐久性的措施,以将耐久性设计的理念深入到桥梁结构设计的细节之中。     

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。     

氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法

为了建立氯盐腐蚀环境下混凝土结构的耐久性设计方法,根据混凝土结构性能劣化的特点,在分析结构耐久性失效状态、可靠度设置水平、环境荷载及抗力影响因素的基础上,建立了钢筋初锈、保护层锈胀开裂及锈胀损伤达到最大限值这3种情况下的耐久性极限状态方程.基于结构可靠度设计理论,引入荷载和抗力变量的分项系数来反映结构耐久目标可靠指标的要求,建立了结构耐久性设计的分项系数表达形式.按照概率设计与分项系数设计具有相同可靠度水平的原则,给出了抗力分项系数的确定方法及不同耐久性极限状态下抗力分项系数的取值.     

绿色粉煤灰商品混凝土耐久性能研究及机理分析

在基于国家现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)6.2.5条中对耐久性有设计要求的混凝土应进行相关耐久性试验验证,本文研究了兰州地区某商品混凝土站的有耐久性设计要求的粉煤灰混凝土的抗渗性、后期强度和抗冻性等一系列耐久性能。以此引起大家对商品混凝土耐久性的关注,深入开展这方面的研究并找到提高商品混凝土耐久性的有效措施。     

混凝土桥梁结构耐久性设计探讨

进行了混凝土桥梁耐久性设计病害原因分析,探讨了混凝土桥梁设计耐久性构造措施,提出了保证桥梁耐久性的一些设计原则,以引起人们对桥梁耐久性的重视,从而延长桥梁的使用寿命。