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基于材料性能退化的钢筋混凝土梁桥承载能力评估
| 论文题名： | 基于材料性能退化的钢筋混凝土梁桥承载能力评估 |
| 关键词： | 钢筋混凝土梁桥;承载能力;材料劣化机理;荷载试验 |
| 摘要： | 钢筋混凝土梁桥取材方便，造价低，能够结合钢筋与混凝土两种材料的优势，广泛应用于交通建设中。但是钢筋及混凝土这两种主要材料的受力性能会随着桥梁服役年限增加、环境温湿度改变、外荷载作用而降低。因此了解桥梁实际承载能力对桥梁运营及加固改造有着非常重要的作用。 现阶段桥梁承载能力有两种较为常用的评估方法：第一种是从影响桥梁性能退化的因素入手，结合桥梁技术状况评定结果，建立基于材料性能劣化的桥梁承载能力模型。第二种是利用桥梁荷载试验检测桥梁应力、挠度、裂缝等数据来确定桥梁承载能力。本文结合以上两种方法对桥梁承载能力进行确认。具体步骤如下： （1）桥梁技术状况评定结果研究 统计四川地区简支梁桥的技术状况评定结果，从中选出在同一时间经3位检测工程师进行技术状况评定的桥梁。本人通过现行城市桥梁评定规范、公路桥梁评定规范分别对桥梁等级进行评定得到两组数据。将3位检测工程师对桥梁的评定结果按程度分析法进行计算得到一组数据。将三组数据进行对比，判断已有检测数据的准确性。 （2）桥梁材料性能劣化预测 统计钢筋混凝土桥梁材料检测数据，在数据统计的过程中将同一服役年限条件下与材料性能检测值偏差超过3倍标准差的检测值进行剔除，得到的平均值作为该服役年限的材料性能实测值。将材料性能实测值，与已有论文中的预测模型计算值进行对比修正，得到了适用于四川地区的材料退化预测模型。 （3）桥梁承载能力损伤模型建立及检算 对某一服役15年的钢筋混凝土梁桥进行技术状况评定，同时检测其材料性能参数。利用Midas-Civil软件建立桥梁有限元模型，将材料性能检测值、模型预测值、模型修正值等退化参数分别对桥梁模型的承载能力进行折减，得到3个承载能力折减的损伤模型。运行3个损伤模型，分别检算桥梁结构抗力。 （4）桥梁荷载试验验证损伤模型准确性 对该座桥梁进行荷载试验，检测其应力、应变及挠度，计算荷载试验相应参数的校验系数。发现荷载试验校验系数与经材料性能修正后的桥梁承载能力损伤模型检算数据更接近。 根据本文的损伤模型结果及荷载试验结果，证明本文对材料性能模型的修正是符合实际工程的，研究方法切实可行，可为后续研究提供参考。 |
| 作者： | 马青 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 古松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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