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除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究
| 论文题名： | 除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估研究 |
| 关键词： | 混凝土梁桥;除冰盐冻融环境;病害分析;耐久性评估;集对可拓耦合算法 |
| 摘要： | 桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，在国民经济发展和人民日常生活中发挥着重要的作用。然而，在外部环境和车辆荷载等因素的影响下，大量在役混凝土桥梁在运营过程中出现了不同程度的病害。与一般大气环境相比，严寒地区的除冰盐冻融环境具有非常恶劣和复杂的气候环境条件，由于冬季寒冷，降雪天气较多，除冰盐融化冰雪的同时使得混凝土桥梁受到了氯盐侵蚀作用，导致服役于该环境下的混凝土梁桥的耐久性问题也更为严重，许多混凝土桥梁的耐久性能随服役时间日渐劣化，出现了不同程度的损伤，引起桥梁的承载力和安全性的下降，对人们的出行安全构成威胁。因此，迫切需要科学合理评估严寒地区除冰盐冻融环境下的在役混凝土梁桥的耐久性状况。 本文以严寒地区除冰盐冻融环境下的混凝土梁桥为研究对象，深入分析气候、环境特征及交通荷载状况对该环境下的在役混凝土梁桥结构耐久性的影响，调查研究该环境下在役混凝土梁桥的病害情况，并运用概率统计知识分析该环境下在役混凝土梁桥病害情况，经分析发现该环境下在役混凝土梁桥的病害程度近似呈正态分布，利用D检验法验证了其总体的正态性。在此基础上，对除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥的主要病害产生机理进行分析。然后，本文参考相关规范和标准，结合钢筋混凝土梁桥的自身结构特点，充分考虑除冰盐和冻融循环作用的影响，从混凝土梁桥的上部结构、下部结构、桥面系及其他附属设施和交通状况四个方面出发，构建除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估指标体系，运用数学方法对评估指标进行量化，并确定桥梁耐久性评估等级及其评估指标的分级标准。 基于博弈论组合赋权法和集对可拓耦合算法构建除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估模型。利用物元变换构建出除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥耐久性评估的物元体系，对评估指标量值与标准讨论等级间形成的集对与可拓集合论域展开同异反分析，进而构造相应的联系隶属度函数，并结合由博弈论组合赋权法确定的评估指标综合权重，得到桥梁耐久性等级的综合联系隶属度，根据最大隶属度原则判定桥梁的耐久性等级。最后，以甘肃省酒泉境内两座在役混凝土梁桥为应用实例，运用本文所建立的评估模型进行耐久性评估，结果表明该模型的评估结果与桥梁实际状况基本吻合，验证了所建立的耐久性评估指标体系与评估模型的适用性和可行性，可为除冰盐冻融环境下在役混凝土梁桥后期的运营管理和维修加固决策提供理论依据。 |
| 作者： | 韦丽 |
| 专业： | 土木工程建造与管理 |
| 导师： | 郝伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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