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桥梁结构评估与剩余寿命预测

邓志勇  
【摘要】:桥梁在使用过程中,由于钢筋的锈蚀、混凝土的碳化、荷载的变化等因素的影响,桥梁结构的性能随着时间逐渐退化,引起桥梁使用寿命的缩短,因此对既有桥梁现状的评估和剩余寿命的预测引起了工程技术人员的广泛关注。 现役桥梁结构的可靠性评定以及现役桥梁结构的剩余寿命的预测是我国桥梁工程界亟待解决的问题。本文针对这一问题,运用时变可靠度理论,对现役桥梁结构时变可靠性分析,对现役桥梁结构进行现状评估,并根据结构的衰减规律,对现役桥梁结构进行剩余寿命预测,在此基础上提出了三种基于时变可靠度理论的桥梁结构加固的方案,并对这三种方案进行了经济性评估。本文取得的主要成果: 1、对国内外桥梁结构评估方法进行了归纳和综述,具体介绍了基于可靠性理论的桥梁评估方法。 2、详细介绍了结构可靠度的基本概念,以及结构可靠指标β的实用计算方法。 3、建立了影响结构抗力的因素的时变规律,包括混凝土强度的时变规律、钢筋强度的时变规律、计算模式不确定性对抗力的影响规律;建立了结构抗力的时变规律;建立了结构荷载的统计规律及其时变规律。建立了极限状态方程,阐述了结构时变可靠指标β(f)的计算方法。 4、根据桥梁结构性能的衰减规律,对桥梁结构的剩余使用寿命进行了预测。 5、提出了三种基于时变可靠度理论的桥梁结构加固方法:即“废除旧桥,重建新桥”、“快坏才修”、“有坏就修”,并对这三种方法进行了经济性的分析。为工程技术人员决策何时对桥梁进行维修加固提供有力的依据。


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