混凝土结构承载能力及耐久性评估

混凝土结构承载能力及耐久性评估讲授教师：章韵§2-1在役混凝土结构的承载能力与耐久性评估的基本概念§2-2考虑钢筋腐蚀影响的承载能力评估方法基本内容§2-1在役混凝土结构的承载能力与耐久性评估的基本概念

混凝土结构受到损伤后，需要对结构损伤的原因和程度进行分析，对损伤对结构承载能力及耐久性的影响进行评估，其主要内容是：①考虑结构损伤影响的承载能力评估②在役结构剩余使用寿命评估第二章混凝土结构承载能力及耐久性评估§2-1在役混凝土结构的承载能力与耐久性评估的基本概念

在评估分析的基础上，根据经济技术条件，制定科学的维修加固方案，提出结构处理措施。评估现有结构的安全可靠性的核心问题是确定考虑结构病害损伤后的结构承载能力。桥梁结构的承载能力评定通常采用以下三个途径：

第二章混凝土结构承载能力及耐久性评估§2-1在役混凝土结构的承载能力与耐久性评估的基本概念①根据相关规范要求对照桥梁的存在的缺陷及病害进行综合评定②现场荷载试验评估方法通过现场荷载试验（静载试验和动载试验）可直接检测结构的实际承载力。荷载试验与理论计算分析相结合是比较符合实际的承载力评定方法。第二章混凝土结构承载能力及耐久性评估③理论计算分析评估方法在现场调查和病害检测分析的基础上，考虑结构病害、损伤的影响，按现行规范计算结构承载力是国内采用的承载力评估的主要方法。第二章混凝土结构承载能力及耐久性评估§2-1在役混凝土结构的承载能力与耐久性评估的基本概念

桥梁结构工作状况评定（插入章）1、实验结果整理分析对原始资料的整理分析，应力求做到去伪存真。一、静载试验结果的整理分析（一）试验资料的修正１、测值修正（１）根据各类仪表的标定结果进行测试数据的修正。（２）当这类因素对测值的影响小于１％时可不予修正。２、温度影响系数（１）加载试验前进行的温度稳定观测数据，建立温度变化的线性关系。（２）温度变化量的观测对应变宜采用构件表面温度，对挠度宜采用气温。３、支点沉降影响的修正当沉降量较大时，应考虑其对挠度值的影响。（二）测点变形与应变的计算根据量测数据做下列计算：１、总变形（或总应变）总变变形形＝＝加加载载时时稳稳定定值值－－加加载载前前测测值值２、、弹弹性性变变形形（（或或弹弹性性应应变变））弹性性变变形形＝＝加加载载时时稳稳定定值值－－卸卸载载后后稳稳定定值值３、、残残余余变变形形（（或或残残余余应应变变））残余余变变形形＝＝卸卸载载后后稳稳定定值值－－加加载载前前测测值值（三三））应应力力计计算算１、、单单向向应应力力计计算算２、、平平面面应应力力计计算算平面面应应力力状状态态常常采采用用应应变变花花来来测测量量。。常常用用的的应应变变花花有有直直角角形形（（45°°）、、等等边边形形（（60°°）、、扇扇形形、、伞伞形形等等。。如如下下所所示示：：直角角形形（（45°°）等边边形形（（60°°）扇形形伞形形（四四））试试验验结结果果与与理理论论结结果果的的比比较较为了了评评定定桥桥梁梁结结构构受受力力整整体体受受力力性性能能，，需需对对桥桥梁梁荷荷载载试试验验结结果果与与理理论论分分析析值值进进行行比比较较，，以以检检验验新新建建桥桥梁梁是是否否达达到到设设计计荷荷载载标标准准，，或或判判断断旧旧桥桥的的承承载载能能力力。。如将将结结构构位位移移、、应应变变等等实实测测值值与与理理论论计计算算值值列列表表进进行行比比较较。。如如下下表表：：静载载试试验验位位移移结结果果整整理理表表二、、动动载载试试验验结结果果的的整整理理分分析析桥梁梁结结构构动动载载试试验验结结果果主主要要包包括括桥桥梁梁结结构构的的动动力力特特性性和和动动力力反反应应。。（一一））桥桥梁梁结结构构的的动动力力特特性性１、桥梁结构构的动力特性性只与结构本本身的固有性性质有关，而而与荷载等其其他因素无关关，它是结构构振动系统的的基本特性，，是进行结构构动力分析所所必须的参数数。２、桥梁结构构的动力特性性包括结构的的固有频率、、阻尼系数和和振型等。固有频率共振曲线阻尼系数（二）桥梁结结构的动力反反应１、桥梁结构构的动力反应应除了可用来来分析结构在在动荷载作用用下的受力状状态，还可验验证或修改理理论计算值，，并作为结构构工作状况评评定的依据。。２、桥梁结构构的动力反应应包括结构的的动应变、动动挠度和动态态增量等。如如下图：动应变动挠度动态增量２、桥梁结构构工作状况评评定经过外观检查、理论分析计算算和荷载试验的桥梁，应根根据所得资料料分析结构的的工作状况，，进一步评定定桥梁承载能能力，为新建建桥梁做出鉴鉴定结论，或或作为旧桥承承载力鉴定检检算的依据，，并纳入承载载能力鉴定报报告。３、检测报告告的编写在全部试验资资料整理与分分析的基础上上编写桥梁结结构静载试验验报告，其主要内容应该包括下列列各项：一、桥梁概况况二、试验目的的三、试验方案案四、试验过程程五、各项试验验达到的精度度六、试验成果果与分析七、试验记录录摘录八、技术结论论九、经验教训训十、图表信息息§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法结构的剩余使使用寿命预测测是耐久性评评估的核心内容。结构的剩余寿寿命系指在不加维维修或正常维维修及正常使使用条件下，，结构可能继继续使用的年年限。钢筋锈蚀是影影响混凝土结结构耐久性和和使用寿命的的重要因素，，因此，一般般将钢筋锈蚀蚀作为判断混混凝土结构使使用寿命终结结的标准。第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法1、钢筋锈蚀对对结构承载力力的影响混凝土中的钢钢筋腐蚀是造造成混凝土结结构损伤，影影响结构承载载能力的最主主要因素，其其主要表现是：①钢筋腐蚀后后，使钢筋的的有效截面面面积减少；②钢筋腐蚀后后，力学性能能劣化，强度度降低；第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法③钢筋腐蚀后后，混凝土保保护层开裂甚甚至脱落，使使混凝土的有有效断面减少少；④钢筋腐蚀后后，钢筋与混混凝土之间的的粘结性能退退化，影响钢钢筋与混凝土土的共同工作作。具体表现现形式如下：：第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法（1）腐蚀钢筋的的屈服强度和和极限强度降降低钢筋腐蚀对其其力学性能的的影响取决于于腐蚀程度。。试验研究表表明，腐蚀钢钢筋的屈服强强度与相应的的截面损失率率之间的关系系，基本上服服从线性关系系。第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法（2）腐蚀钢筋与与混凝土之间间的粘结性能能退化对承载载力的影响。。混凝土中的钢钢筋腐蚀后，，在钢筋与混混凝土接口上上生成疏松的的锈层，破坏坏钢筋表面与与混凝土之间间的化学胶结结力，并降低低了钢筋与混混凝土之间的的摩擦力，所所有这些因素素都将导致钢钢筋与混凝土土之间的粘结结性能退化。。第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法2、考虑钢筋腐腐蚀影响的承承载能力计算算（1）正截面抗弯弯承载力对使用多年的的在役结构进进行承载能力力评估时，应应考虑钢筋腐腐蚀的影响。。如果受压区混混凝土截面损损失较大时，，则应考虑其其对承载力的的影响。第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估§2-2考虑虑钢筋腐蚀影影响的承载能能力评估方法法第二章混混凝土结构承承载能力及耐耐久性评估图2-1考虑钢筋腐蚀蚀影响的受弯弯