服役鋼筋混凝土橋梁時變可靠性評估與剩余壽命預(yù)測
全書共10章：第1章，介紹了服役混凝土橋梁退化機理和影響因素，論述了可靠性評估和維修加固決策的發(fā)展動態(tài)。第2章，結(jié)合大量試驗，探討了銹蝕對鋼筋強度、鋼筋與混凝土間粘結(jié)性能的影響。第3章，考慮參數(shù)的*性和模糊性，發(fā)展了材料力學(xué)指標的概率模型。第4章，研究了快速腐蝕后鋼筋混凝土構(gòu)件的力學(xué)性能，測試腐蝕后構(gòu)件的承載力，提出了腐蝕鋼筋混凝土梁承載力計算方法。第5章，通過實橋構(gòu)件的承載力試驗，提出了信息缺失條件下既有橋梁承載力的估算方法。第6章，開展了實橋的全橋破壞性試驗，測試了服役橋梁的超載能力。第7章，利用貝葉斯更新方法，基于平衡更新過程，研究了適用于我國服役橋梁安全性能評估的汽車荷載*過程模型。第8章，發(fā)展了服役橋梁抗力退化概率模型，提出了服役橋梁時變可靠性評估方法和全承載壽命預(yù)測方法。第9章，通過改進既有的腐蝕開始時間模型，研究了一般大氣環(huán)境下和氯鹽環(huán)境下服役橋梁基于時變可靠度的正常使用壽命預(yù)測方法。第10章，通過定義描述服役橋梁安全承載和耐久使用的指標模型，結(jié)合預(yù)防性維護策略，考慮維護直接成本和間接成本，研究了服役鋼筋混凝土橋梁維修加固策略決策優(yōu)化方法。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1公路橋梁現(xiàn)狀1
1.2橋梁材料性能退化機理3
1.2.1混凝土劣化3
1.2.2鋼筋銹蝕4
1.3橋梁結(jié)構(gòu)服役期性能退化7
1.3.1鋼筋銹蝕對黏結(jié)性能的影響7
1.3.2承載力退化8
1.4服役橋梁時變可靠性9
1.5橋梁壽命預(yù)測和維修加固策略10
1.5.1壽命預(yù)測10
1.5.2維修加固策略11
參考文獻13
第2章 材料性能退化研究16
2.1銹蝕鋼筋力學(xué)性能16
2.1.1銹蝕鋼筋拉伸試驗概況16
2.1.2拉伸試驗結(jié)果分析18
2.1.3自然銹蝕和快速銹蝕差異性23
2.2混凝土強度退化24
2.2.1劣化混凝土本構(gòu)關(guān)系模型24
2.2.2混凝土強度時變模型29
2.3鋼筋與混凝土間黏結(jié)力退化30
2.3.1銹蝕鋼筋黏結(jié)性能對比試驗研究30
2.3.2銹脹開裂對黏結(jié)退化影響38
參考文獻46
第3章 不完備信息下鋼筋銹蝕率預(yù)測概率分析方法48
3.1鋼筋銹蝕模型48
3.1.1鋼筋銹蝕開始時間49
3.1.2鋼筋銹蝕電流密度49
3.1.3銹蝕鋼筋截面面積50
3.2基于信息更新的銹蝕率預(yù)測51
3.2.1Bayes更新理論52
3.2.2銹蝕率更新過程53
3.2.3工程實例分析53
3.3鋼筋截面面積模糊隨機時變概率模型59
3.3.1鋼筋截面面積模糊隨機性59
3.3.2均勻銹蝕下鋼筋截面面積60
3.3.3局部銹蝕下鋼筋截面面積61
3.3.4截面面積時變概率模型數(shù)值模擬61
參考文獻71
第4章 銹蝕RC梁承載力試驗與計算方法73
4.1銹蝕鋼筋混凝土受彎構(gòu)件試驗研究73
4.1.1銹蝕光圓鋼筋混凝土受彎構(gòu)件試驗研究73
4.1.2銹蝕變形鋼筋混凝土受彎構(gòu)件試驗研究85
4.2RC梁橋承載力計算94
4.2.1不同銹蝕程度梁的抗彎承載力變化規(guī)律94
4.2.2正截面抗彎承載力計算方法分析95
參考文獻99
第5章 實橋構(gòu)件承載力試驗與評估方法100
5.1實橋構(gòu)件承載力試驗研究100
5.1.1梁橋構(gòu)件試驗100
5.1.2拱橋構(gòu)件試驗106
5.2RC橋梁構(gòu)件承載力評估方法111
5.2.1確定綜合折減系數(shù)因素集及其隸屬函數(shù)111
5.2.2建立綜合折減系數(shù)備擇集及模糊關(guān)系矩陣115
5.2.3影響因素權(quán)向量的確定115
5.2.4實例分析117
5.3RC拱橋承載力評估方法和有限元模擬120
5.3.1損傷RC拱肋承載力有限元數(shù)值模擬120
5.3.2基于模態(tài)的損傷拱肋承載力計算方法122
參考文獻131
第6章 服役舊橋整橋破壞性試驗132
6.1模擬超限車載作用試驗研究132
6.1.1初始檢測132
6.1.2整體破壞性試驗137
6.2銹蝕鋼筋混凝土舊橋破壞性試驗研究151
6.2.1試驗方案151
6.2.2試驗現(xiàn)象及主要結(jié)果153
6.3破壞性試驗研究結(jié)論與展望164
參考文獻165
第7章 服役鋼筋混凝土橋梁荷載模型166
7.1既有橋梁評估荷載的確定166
7.2橋梁恒載分析依據(jù)166
7.3基于貝葉斯更新的車輛荷載分析168
7.4車輛荷載效應(yīng)概率分布分析169
7.5評估目標期和評估荷載取值171
7.6基于平衡更新過程車輛荷載效應(yīng)模型173
7.7實例分析179
參考文獻182
第8章 服役鋼筋混凝土橋梁安全承載壽命預(yù)測方法184
8.1服役橋梁安全承載壽命預(yù)測的步驟184
8.2基于可靠度的梁橋壽命預(yù)測185
8.2.1隨機信息下壽命預(yù)測185
8.2.2模糊及隨機信息下壽命預(yù)測199
8.3RC拱橋安全承載壽命預(yù)測218
8.3.1偏壓構(gòu)件抗力的時變模型218
8.3.2基于可靠度的剩余壽命評估方法223
8.3.3壽命評估實例225
參考文獻227
第9章 腐蝕環(huán)境下鋼筋混凝土橋梁正常使用壽命預(yù)測229
9.1腐蝕環(huán)境下鋼筋混凝土橋梁壽命過程及預(yù)測229
9.2鋼筋混凝土橋梁銹脹開裂模型230
9.2.1腐蝕發(fā)生開始時間模型230
9.2.2銹脹開裂開始時間模型234
9.2.3銹脹嚴重開裂模型234
9.3基于時變可靠度的正常使用壽命預(yù)測235
9.3.1腐蝕環(huán)境下時變可靠度模型235
9.3.2腐蝕環(huán)境下正常使用壽命預(yù)測方法236
9.4工程案例分析237
9.4.1單一氯鹽環(huán)境237
9.4.2多因素作用下氯鹽環(huán)境243
9.4.3碳化腐蝕248
參考文獻254
第10章 服役鋼筋混凝土橋梁維修加固決策理論與方法257
10.1劣化橋梁維修加固策略優(yōu)化分析的流程257
10.2鋼筋混凝土橋梁性能描述258
10.2.1概述258
10.2.2在用鋼筋混凝土橋梁性能定義259
10.3維護模型262
10.3.1概述262
10.3.2維護策略264
10.3.3狀態(tài)指標與維護策略的關(guān)系270
10.4維護技術(shù)和橋梁性能的關(guān)系277
10.4.1維護技術(shù)277
10.4.2基于可靠指標維護時間的確定280
10.5維護成本288
10.5.1直接維護成本概率模型288
10.5.2間接維護成本概率模型288
10.5.3維護優(yōu)化模型290
10.6算例分析290
10.6.1算例描述290
10.6.2計算過程290
10.6.3結(jié)果分析291
參考文獻299
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