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原文传递湿热环境下混凝土梁桥粘贴钢板加固耐久性设计方法研究

论文题名：	湿热环境下混凝土梁桥粘贴钢板加固耐久性设计方法研究
关键词：	粘贴钢板加固;湿热环境;混凝土梁桥;耐久性设计;抗力计算
摘要：	目前国内对粘贴钢板加固混凝土梁桥的研究主要集中在极限状态下的失效模式以及相关理论值的求解，对在环境作用下粘贴钢板加固混凝土梁桥耐久性能研究则相对较少。有人认为采用粘贴钢板加固混凝土结构，只要采取有效的措施（胶层、螺栓）保证钢板与混凝土变形同步，则在很长一段时间内结构的承载力能够得到保证。在实际加固工程中，采用粘贴钢板对结构进行加固补强时，环境对钢板与混凝土之间的胶层劣化作用较大，而且长期荷载作用下，胶层与混凝土/钢板之间也容易出现疲劳开裂，导致粘结效果降低甚至失效。因此有必要研究环境或环境/荷载耦合作用下胶层的劣化规律，以及粘结刚度的减小对钢板/混凝土的协同性影响程度。　　本文依托交通运输部建设科技项目“荷载与湿热环境耦合作用下粘贴加固梁桥耐久性关键技术研究”(No.2015318814190)。首先介绍国内外粘贴钢板耐久性研究现状，对项目前期试验成果进行介绍和分析，提出了基于材料性能退化的粘贴钢板加固耐久性抗力计算模型、细部构造建议以及施工技术建议。　　1)通过湿热环境中粘贴钢板加固混凝土结构试验，对粘贴钢板加固界面滑移本构关系进行研究。由拟合得到的界面粘结滑移曲线，采用单线性的τ-s模型来定义界面的τ-s本构关系，得到单线性本构模型表达式和界面剪切刚度与温度和湿度之间的关系表达式。　　2)对不同温度、湿度环境下剪切刚度A值进行分析，根据温度、湿度对剪切刚度的影响程度划分湿热环境作用等级。对不同环境作用等级下钢板、结构胶以及防护材料性能提出建议。　　3)分析了影响结构抗力衰减的内部因素（钢筋强度时变性、混凝土强度时变性、结构胶粘结强度时变性等等）和外部因素（高低温、高低湿、钢筋或钢板锈蚀等等），并介绍了混凝土强度衰减规律、钢筋强度衰减规律、钢筋锈蚀引起的粘结能力衰减规律和钢板——混凝土界面粘结刚度衰减规律。　　4)根据粘贴钢板加固正截面抗弯承载力计算公式，提出了不同受压区高度下粘贴钢板加固耐久性抗力计算模型及抗力计算表达式，并计算处抗力平均值μMsu(t)与标准差σMsu(t)表达式，以便于计算可靠度指标β。　　5)基于加固耐久性对粘贴钢板构造细节以及防排水措施提出要求。构造上主要是对焊缝提出要求，通过减小由焊缝带来的抗力衰减来提高耐久性。主要对钢板对接焊缝的形式、焊口的构造、外焊钢板的形状等作了相关介绍，并对相关构造的采用给出了建议。　　6)根据湿热环境下粘贴钢板加固耐久性设计方法及其加固构造细节耐久性设计方法的要求，对施工准备、施工过程、检验与验收三个阶段分别提出了相关有助于提高加固耐久性的建议。
作者：	廖刚
专业：	土木工程；桥梁与隧道工程
导师：	姚国文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文