海洋腐蝕環(huán)境下橋墩柱抗沖擊性能評估.pdf

1、考慮大量橋梁未設(shè)置安全島或其它類型的防撞設(shè)施，橋墩客觀存在著船撞的風(fēng)險，并可能因為船撞產(chǎn)生局部破壞甚至整體倒塌。與此同時，橋梁還不可避免地受到腐蝕引起的性能退化，特別是海洋環(huán)境下鋼筋混凝土橋梁出現(xiàn)的腐蝕劣化問題尤為突出。目前對于舊橋的抗沖擊性能評估，鮮有學(xué)者考慮結(jié)構(gòu)腐蝕劣化帶來的影響，這可能造成評價結(jié)果偏于不安全。因此，有必要細(xì)致考慮腐蝕因素對橋墩柱性能的影響，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析墩柱腐蝕對其抗沖擊性能的影響。
　　本文首先根據(jù)

2、結(jié)構(gòu)腐蝕劣化的機理及其對橋墩柱結(jié)構(gòu)的危害，確定結(jié)構(gòu)腐蝕退化因素，量化結(jié)構(gòu)性能退化程度;然后通過選取合適的損傷評估指標(biāo)，結(jié)合模擬船橋接觸碰撞的數(shù)值算法，建立了一套腐蝕橋墩柱抗沖擊性能的評估框架。運用建立的評估框架，分析不同腐蝕工況下墩柱受撞后的損傷情況，得到墩柱抗沖擊性能隨結(jié)構(gòu)腐蝕程度的增加而逐漸下降的規(guī)律。通過進(jìn)一步的參數(shù)分析，研究各個腐蝕退化因素對橋墩柱抗沖擊性能的影響以及多因素的耦合效應(yīng)。選擇橋墩柱的縱向配筋率、縱筋直徑以及柱身腐蝕

3、部位作為研究參數(shù)，討論它們對墩柱抗沖擊性能的影響。通過研究發(fā)現(xiàn)，增加縱筋面積和縱筋直徑都能有效提高墩柱的抗沖擊性能，腐蝕劣化區(qū)域和碰撞區(qū)域的重合則會加劇墩柱抗沖擊性能的退化。
　　針對海洋環(huán)境下鋼筋混凝土橋墩柱的腐蝕時變特性，結(jié)合時變腐蝕電流密度與鋼筋銹蝕程度的關(guān)系，分析混凝土結(jié)構(gòu)性能退化的時變效應(yīng)，探討腐蝕后橋墩柱抗沖擊性能的時變性。首先對腐蝕敏感的結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)做參數(shù)分析，并從中挑選有代表性的幾組參數(shù)做使用周期內(nèi)的墩柱時變性能特