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海洋腐蚀环境下桥墩柱抗冲击性能评估
| 论文题名： | 海洋腐蚀环境下桥墩柱抗冲击性能评估 |
| 关键词： | 桥墩柱;抗冲击性能;评价方法;腐蚀机理 |
| 摘要： | 考虑大量桥梁未设置安全岛或其它类型的防撞设施，桥墩客观存在着船撞的风险，并可能因为船撞产生局部破坏甚至整体倒塌。与此同时，桥梁还不可避免地受到腐蚀引起的性能退化，特别是海洋环境下钢筋混凝土桥梁出现的腐蚀劣化问题尤为突出。目前对于旧桥的抗冲击性能评估，鲜有学者考虑结构腐蚀劣化带来的影响，这可能造成评价结果偏于不安全。因此，有必要细致考虑腐蚀因素对桥墩柱性能的影响，在此基础上，进一步分析墩柱腐蚀对其抗冲击性能的影响。 本文首先根据结构腐蚀劣化的机理及其对桥墩柱结构的危害，确定结构腐蚀退化因素，量化结构性能退化程度;然后通过选取合适的损伤评估指标，结合模拟船桥接触碰撞的数值算法，建立了一套腐蚀桥墩柱抗冲击性能的评估框架。运用建立的评估框架，分析不同腐蚀工况下墩柱受撞后的损伤情况，得到墩柱抗冲击性能随结构腐蚀程度的增加而逐渐下降的规律。通过进一步的参数分析，研究各个腐蚀退化因素对桥墩柱抗冲击性能的影响以及多因素的耦合效应。选择桥墩柱的纵向配筋率、纵筋直径以及柱身腐蚀部位作为研究参数，讨论它们对墩柱抗冲击性能的影响。通过研究发现，增加纵筋面积和纵筋直径都能有效提高墩柱的抗冲击性能，腐蚀劣化区域和碰撞区域的重合则会加剧墩柱抗冲击性能的退化。 针对海洋环境下钢筋混凝土桥墩柱的腐蚀时变特性，结合时变腐蚀电流密度与钢筋锈蚀程度的关系，分析混凝土结构性能退化的时变效应，探讨腐蚀后桥墩柱抗冲击性能的时变性。首先对腐蚀敏感的结构设计参数做参数分析，并从中挑选有代表性的几组参数做使用周期内的墩柱时变性能特性分析。通过分析并比较不同组参数下墩柱抗冲击性能的变化规律，发现增加混凝土保护层厚度和纵筋直径能有效减缓墩柱被腐蚀的速率，提高墩柱抗碰撞冲击的性能。 |
| 作者： | 王永辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈志为 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 厦门大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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