钢管混凝土拱桥耐久性评估及预测方法研究

论文摘要

近年来,大量旧桥承载力不足、老化、破损己引起世界性关注。钢管混凝土拱桥的质量和耐久性评价也已经成为工程界的热题。本文在总结目前国内外关于钢管混凝土拱桥耐久性评估研究成果的基础上,对混凝土拱桥耐久性评估方法做了进一步研究。主要研究内容如下:(1)在全面研究了工程背景、分析了必要性的基础上,本文详细介绍国内外桥梁评价方法的研究进展以及常用方法。(2)全面系统的分析了影响钢管混凝土拱桥质量和耐久性的因素,归纳为以下几大类:拱桥墩(台)及基础;拱肋;吊杆;系杆;横(纵)梁;其他部件。(3)建立了基于模糊综合评价的桥梁耐久性及预测的改进模型。在该模型中,针对模糊综合评价中权值确定困难的问题,将权的最小平方法引入该模型,较好的解决了该问题。该模型具有层次分析法的优点,还克服了传统层次分析法中的不足之处,避免了“一致性检验”,能快速、简捷的求得评价指标的权重。权的最小平方法不仅拓展了层次分析法的应用范围,同时也为确定权重等排序问题提供了一种简明、高效方法。(4)基于层次可拓工程法,建立了桥梁耐久性评估及预测的可拓层次分析法模型。该模型将可拓学的基本原理引入到层次分析法之中,通过层次分析法和可拓学的有机结合,得到了可拓层次分析法。在充分考虑影响桥梁质量和耐久性的基础上,首次将该模型用于桥梁质量评价。(5)运用拓层次分析法和改进的模糊数学综合评价模型对同一混凝土桥梁进行了评价,得出了相同结果,且结果与定性分析以及现场调查结果一致,较好的验证了模型的正确性与实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状及存在问题
• 1.3 研究的内容与方法
• 第二章 钢管混凝土拱桥耐久性影响因素分析
• 2.1 影响钢管混凝土拱桥墩（台）及基础耐久性的因素
• 2.1.1 钢筋锈蚀
• 2.1.2 混凝土碳化
• -）侵蚀'>2.1.3 氯离子（CL^-）侵蚀
• 2.1.4 裂缝
• 2.1.5 混凝土的损伤
• 2.1.6 混凝土的质量
• 2.1.7 地基冲刷
• 2.1.8 混凝土的冻融破坏
• 2.2 钢管混凝土拱肋的耐久性评估
• 2.2.1 钢管的锈蚀
• 2.2.2 钢管防腐涂层失效
• 2.2.3 钢管内混凝土填充度
• 2.2.4 钢管内混凝土的质量
• 2.3 吊杆的耐久性评估
• 2.3.1 吊杆的锈蚀
• 2.3.2 锚固情况
• 2.3.3 吊杆的防护情况
• 2.4 系杆的耐久性评估
• 2.5 横（纵）梁的耐久性评估
• 2.6 其他部件的耐久性评估
• 2.7 小结
• 第三章 桥梁质量评价的改进二级模糊综合评判法研究
• 3.1 概述
• 3.2 多级模糊综合评价方法
• 3.2.1 多级模糊数学综合评价的基本原理
• 3.2.2 多级模糊数学综合评价的过程与步骤
• 3.3 桥梁质量评价指标体系的确定
• 3.3.1 确定评价因子
• 3.3.2 确定权重
• 3.3.3 评价因子隶属函数的确定
• 3.3.4 进行模糊推论，求解模糊关系方程
• 3.4 小结
• 第四章 桥涵质量评价的可拓层次分析法评估
• 4.1 层次分析法的基本原理
• 4.2 可拓区间数的相关概念
• 4.3 可拓层次分析法
• 4.4 算例
• 4.4.1 算例1
• 4.4.2 算例2
• 4.5 桥梁质量评价的可拓层次分析法模型
• 4.6 小结
• 第五章 工程实例
• 5.1 工程概况
• 5.2 检测结果
• 5.3 改进二级模糊综合评价实例分析
• 5.4 可拓层次分析法综合评价
• 5.5 小结
• 第六章 结论与建议
• 参考文献
• 致谢