混凝土结构承载能力及耐久性评估

混凝土土结构构承载载能力力及耐耐久性性评估估讲授教教师：：章韵韵§2-1在役混混凝土土结构构的承承载能能力与与耐久性性评估估的基基本概概念§2-2考虑钢钢筋腐腐蚀影影响的的承载载能力力评估方方法基本内内容§2-1在役混混凝土土结构构的承承载能能力与与耐久久性评评估的的基本本概念念混凝土结构构受到损伤伤后，需要要对结构损损伤的原因因和程度进进行分析，，对损伤对对结构承载载能力及耐耐久性的影影响进行评评估，其主主要内容是是：①考虑结构构损伤影响响的承载能能力评估②在役结构构剩余使用用寿命评估估第二章混混凝土结结构承载能能力及耐久久性评估§2-1在役混凝土土结构的承承载能力与与耐久性评评估的基本本概念在评估分析析的基础上上，根据经经济技术条条件，制定定科学的维维修加固方方案，提出出结构处理理措施。评估现有结结构的安全全可靠性的的核心问题是确定考虑虑结构病害害损伤后的的结构承载载能力。桥桥梁结构的的承载能力力评定通常常采用以下下三个途径：第二章混混凝土结结构承载能能力及耐久久性评估§2-1在役混凝土土结构的承承载能力与与耐久性评评估的基本本概念①根据相关关规范要求求对照桥梁梁的存在的的缺陷及病病害进行综综合评定②现场荷载载试验评估估方法通过现场荷荷载试验（（静载试验验和动载试试验）可直直接检测结结构的实际际承载力。。荷载试验验与理论计计算分析相相结合是比比较符合实实际的承载载力评定方方法。第二章混混凝土结结构承载能能力及耐久久性评估③理论计算算分析评估估方法在现场调查查和病害检检测分析的的基础上，，考虑结构构病害、损损伤的影响响，按现行行规范计算算结构承载载力是国内内采用的承承载力评估估的主要方方法。第二章混混凝土结结构承载能能力及耐久久性评估§2-1在役混凝土土结构的承承载能力与与耐久性评评估的基本本概念桥梁结构工工作状况评评定（插入入章）1、实验结果果整理分析析对原始资料料的整理分分析，应力力求做到去去伪存真。。一、静载试试验结果的的整理分析析（一）试验验资料的修修正１、测值修修正（１）根据据各类仪表表的标定结结果进行测测试数据的的修正。（２）当这这类因素对对测值的影影响小于１１％时可不不予修正。。２、温度影影响系数（１）加载载试验前进进行的温度度稳定观测测数据，建立温温度变化的的线性关系系。（２）温度度变化量的的观测对应应变宜采用用构件表面温度度，对挠度度宜采用气气温。３、支点沉沉降影响的的修正当沉降量较较大时，应应考虑其对对挠度值的的影响。（二）测点点变形与应应变的计算算根据量测数数据做下列列计算：１、总变形形（或总应应变）总变形＝加加载时稳定定值－加载载前测值２、弹性变变形（或弹弹性应变））弹性变形＝＝加载时稳稳定值－卸卸载后稳定定值３、残余变变形（或残残余应变））残余变形＝＝卸载后稳稳定值－加加载前测值值（三）应力力计算１、单向应应力计算２、平面应应力计算平面应力状状态常采用用应变花来来测量。常常用的应变变花有直角角形（45°）、等边形形（60°）、扇形形、伞形等等。如下所所示：直角形（45°）等边形（60°）扇形伞形（四）试验验结果与理理论结果的的比较为了评定桥桥梁结构受受力整体受受力性能，，需对桥梁梁荷载试验验结果与理理论分析值值进行比较较，以检验验新建桥梁梁是否达到到设计荷载载标准，或或判断旧桥桥的承载能能力。如将结构位位移、应变变等实测值值与理论计计算值列表表进行比较较。如下表表：静载试验位位移结果整整理表二、动载试试验结果的的整理分析析桥梁结构动动载试验结结果主要包包括桥梁结结构的动力力特性和动动力反应。。（一）桥梁梁结构的动动力特性１、桥梁结结构的动力力特性只与与结构本身身的固有性性质有关，，而与荷载载等其他因因素无关，，它是结构构振动系统统的基本特特性，是进进行结构动动力分析所所必须的参参数。２、桥梁结结构的动力力特性包括括结构的固固有频率、、阻尼系数数和振型等等。固有频率共振曲线阻尼系数（二）桥梁梁结构的动动力反应１、桥梁结结构的动力力反应除了了可用来分分析结构在在动荷载作作用下的受受力状态，，还可验证证或修改理理论计算值值，并作为为结构工作作状况评定定的依据。。２、桥梁结结构的动力力反应包括括结构的动动应变、动动挠度和动动态增量等等。如下图图：动应变动挠度动态增量２、桥梁结结构工作状状况评定经过外观检查、理论分析计计算和荷载试验的桥梁，应应根据所得得资料分析析结构的工工作状况，，进一步评评定桥梁承承载能力，，为新建桥桥梁做出鉴鉴定结论，，或作为旧旧桥承载力力鉴定检算算的依据，，并纳入承承载能力鉴鉴定报告。。３、检测报报告的编写写在全部试验验资料整理理与分析的的基础上编编写桥梁结结构静载试试验报告，，其主要内容应该包括下下列各项：：一、桥梁概概况二、试验目目的三、试验方方案四、试验过过程五、各项试试验达到的的精度六、试验成成果与分析析七、试验记记录摘录八、技术结结论九、经验教教训十、图表信信息§2-2考考虑钢筋腐腐蚀影响的的承载能力力评估方法法结构的剩余余使用寿命命预测是耐耐久性评估估的核心内容。结构的剩余余寿命系指在不加加维修或正正常维修及及正常使用用条件下，，结构可能能继续使用用的年限。。钢筋锈蚀是是影响混凝凝土结构耐耐久性和使使用寿命的的重要因素素，因此，，一般将钢钢筋锈蚀作作为判断混混凝土结构构使用寿命命终结的标准准。第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法1、钢钢筋筋锈锈蚀蚀对对结结构构承承载载力力的的影影响响混凝凝土土中中的的钢钢筋筋腐腐蚀蚀是是造造成成混混凝凝土土结结构构损损伤伤，，影影响响结结构构承承载载能能力力的的最最主主要要因因素素，，其其主要要表表现现是：：①钢钢筋筋腐腐蚀蚀后后，，使使钢钢筋筋的的有有效效截截面面面面积积减减少少；；②钢钢筋筋腐腐蚀蚀后后，，力力学学性性能能劣劣化化，，强强度度降降低低；；第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法③钢钢筋筋腐腐蚀蚀后后，，混混凝凝土土保保护护层层开开裂裂甚甚至至脱脱落落，，使使混混凝凝土土的的有有效效断断面面减减少少；；④钢钢筋筋腐腐蚀蚀后后，，钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的粘粘结结性性能能退退化化，，影影响响钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的共共同同工工作作。。具具体体表表现现形形式式如如下下：：第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法（1）腐腐蚀蚀钢钢筋筋的的屈屈服服强强度度和和极极限限强强度度降降低低钢筋筋腐腐蚀蚀对对其其力力学学性性能能的的影影响响取取决决于于腐腐蚀蚀程程度度。。试试验验研研究究表表明明，，腐腐蚀蚀钢钢筋筋的的屈屈服服强强度度与与相相应应的的截截面面损损失失率率之之间间的的关关系系，，基基本本上上服服从从线线性性关关系系。。第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法（2）腐腐蚀蚀钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的粘粘结结性性能能退退化化对对承承载载力力的的影影响响。。混凝凝土土中中的的钢钢筋筋腐腐蚀蚀后后，，在在钢钢筋筋与与混混凝凝土土接接口口上上生生成成疏疏松松的的锈锈层层，，破破坏坏钢钢筋筋表表面面与与混混凝凝土土之之间间的的化化学学胶胶结结力力，，并并降降低低了了钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的摩摩擦擦力力，，所所有有这这些些因因素素都都将将导导致致钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的粘粘结结性性能能退退化化。。第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法2、考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力计计算算（1）正正截截面面抗抗弯弯承承载载力力对使使用用多多年年的的在在役役结结构构进进行行承承载载能能力力评评估估时时，，应应考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀的的影影响响。。如果果受受压压区区混混凝凝土土截截面面损损失失较较大大时时，，则则应应考考虑虑其其对对承承载载力力的的影影响响。。第二二章章混混凝凝土土结结构构承承载载能能力力及及耐耐久久性性评评估估§2-2考考虑虑钢钢筋筋腐腐蚀蚀影影响响的的承承载载能能力力评评估估方方法法第二二章章混混