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第1章 绪论1

1.1 公路桥梁现状1

1.2 桥梁材料性能退化机理3

1.2.1 混凝土劣化3

1.2.2 钢筋锈蚀4

1.3 桥梁结构服役期性能退化7

1.3.1 钢筋锈蚀对黏结性能的影响7

1.3.2 承载力退化8

1.4 服役桥梁时变可靠性9

1.5 桥梁寿命预测和维修加固策略10

1.5.1 寿命预测10

1.5.2 维修加固策略11

参考文献13

第2章 材料性能退化研究16

2.1 锈蚀钢筋力学性能16

2.1.1 锈蚀钢筋拉伸试验概况16

2.1.2 拉伸试验结果分析18

2.1.3 自然锈蚀和快速锈蚀差异性23

2.2 混凝土强度退化24

2.2.1 劣化混凝土本构关系模型24

2.2.2 混凝土强度时变模型29

2.3 钢筋与混凝土间黏结力退化30

2.3.1 锈蚀钢筋黏结性能对比试验研究30

2.3.2 锈胀开裂对黏结退化影响38

参考文献46

第3章 不完备信息下钢筋锈蚀率预测概率分析方法48

3.1 钢筋锈蚀模型48

3.1.1 钢筋锈蚀开始时间49

3.1.2 钢筋锈蚀电流密度49

3.1.3 锈蚀钢筋截面面积50

3.2 基于信息更新的锈蚀率预测51

3.2.1 Bayes更新理论52

3.2.2 锈蚀率更新过程53

3.2.3 工程实例分析53

3.3 钢筋截面面积模糊随机时变概率模型59

3.3.1 钢筋截面面积模糊随机性59

3.3.2 均匀锈蚀下钢筋截面面积60

3.3.3 局部锈蚀下钢筋截面面积61

3.3.4 截面面积时变概率模型数值模拟61

参考文献71

第4章 锈蚀RC梁承载力试验与计算方法73

4.1 锈蚀钢筋混凝土受弯构件试验研究73

4.1.1 锈蚀光圆钢筋混凝土受弯构件试验研究73

4.1.2 锈蚀变形钢筋混凝土受弯构件试验研究85

4.2 RC梁桥承载力计算94

4.2.1 不同锈蚀程度梁的抗弯承载力变化规律94

4.2.2 正截面抗弯承载力计算方法分析95

参考文献99

第5章 实桥构件承载力试验与评估方法100

5.1 实桥构件承载力试验研究100

5.1.1 梁桥构件试验100

5.1.2 拱桥构件试验106

5.2 RC桥梁构件承载力评估方法111

5.2.1 确定综合折减系数因素集及其隶属函数111

5.2.2 建立综合折减系数备择集及模糊关系矩阵115

5.2.3 影响因素权向量的确定115

5.2.4 实例分析117

5.3 RC拱桥承载力评估方法和有限元模拟120

5.3.1 损伤RC拱肋承载力有限元数值模拟120

5.3.2 基于模态的损伤拱肋承载力计算方法122

参考文献131

第6章 服役旧桥整桥破坏性试验132

6.1 模拟超限车载作用试验研究132

6.1.1 初始检测132

6.1.2 整体破坏性试验137

6.2 锈蚀钢筋混凝土旧桥破坏性试验研究151

6.2.1 试验方案151

6.2.2 试验现象及主要结果153

6.3 破坏性试验研究结论与展望164

参考文献165

第7章 服役钢筋混凝土桥梁荷载模型166

7.1 既有桥梁评估荷载的确定166

7.2 桥梁恒载分析依据166

7.3 基于贝叶斯更新的车辆荷载分析168

7.4 车辆荷载效应概率分布分析169

7.5 评估目标期和评估荷载取值171

7.6 基于平衡更新过程车辆荷载效应模型173

7.7 实例分析179

参考文献182

第8章 服役钢筋混凝土桥梁安全承载寿命预测方法184

8.1 服役桥梁安全承载寿命预测的步骤184

8.2 基于可靠度的梁桥寿命预测185

8.2.1 随机信息下寿命预测185

8.2.2 模糊及随机信息下寿命预测199

8.3 RC拱桥安全承载寿命预测218

8.3.1 偏压构件抗力的时变模型218

8.3.2 基于可靠度的剩余寿命评估方法223

8.3.3 寿命评估实例225

参考文献227

第9章 腐蚀环境下钢筋混凝土桥梁正常使用寿命预测229

9.1 腐蚀环境下钢筋混凝土桥梁寿命过程及预测229

9.2 钢筋混凝土桥梁锈胀开裂模型230

9.2.1 腐蚀发生开始时间模型230

9.2.2 锈胀开裂开始时间模型234

9.2.3 锈胀严重开裂模型234

9.3 基于时变可靠度的正常使用寿命预测235

9.3.1 腐蚀环境下时变可靠度模型235

9.3.2 腐蚀环境下正常使用寿命预测方法236

9.4 工程案例分析237

9.4.1 单一氯盐环境237

9.4.2 多因素作用下氯盐环境243

9.4.3 碳化腐蚀248

参考文献254

第10章 服役钢筋混凝土桥梁维修加固决策理论与方法257

10.1 劣化桥梁维修加固策略优化分析的流程257

10.2 钢筋混凝土桥梁性能描述258

10.2.1 概述258

10.2.2 在用钢筋混凝土桥梁性能定义259

10.3 维护模型262

10.3.1 概述262

10.3.2 维护策略264

10.3.3 状态指标与维护策略的关系270

10.4 维护技术和桥梁性能的关系277

10.4.1 维护技术277

10.4.2 基于可靠指标维护时间的确定280

10.5 维护成本288

10.5.1 直接维护成本概率模型288

10.5.2 间接维护成本概率模型288

10.5.3 维护优化模型290

10.6 算例分析290

10.6.1 算例描述290

10.6.2 计算过程290

10.6.3 结果分析291

参考文献299