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）总变形＝加载载时稳定值－－加载前测值值２、弹性变形形（或弹性应应变）弹性变形＝加加载时稳定值值－卸载后稳稳定值３、残余变形形（或残余应应变）残余变形＝卸卸载后稳定值值－加载前测测值（三）应力计计算１、单向应力力计算２、平面应力力计算平面应力状态态常采用应变变花来测量。。常用的应变变花有直角形形（45°）、等边形（（60°）、扇形、、伞形等。如如下所示：直角形（45°）等边形（60°）扇形伞形（四）试验结结果与理论结结果的比较为了评定桥梁梁结构受力整整体受力性能能，需对桥梁梁荷载试验结结果与理论分分析值进行比比较，以检验验新建桥梁是是否达到设计计荷载标准，，或判断旧桥桥的承载能力力。如将结构位移移、应变等实实测值与理论论计算值列表表进行比较。。如下表：静载试验位移移结果整理表表二、动载试验验结果的整理理分析桥梁结构动载载试验结果主主要包括桥梁梁结构的动力力特性和动力力反应。（一）桥梁结结构的动力特特性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。第二章章混混凝凝土结结构承承载能能力及及耐久久性评评估§2-2考考虑钢钢筋腐腐蚀影影响的的承载载能力力评估估方法法1、钢筋筋锈蚀蚀对结结构承承载力力的影影响混凝土土中的的钢筋筋腐蚀蚀是造造成混混凝土土结构构损伤伤，影影响结结构承承载能能力的的最主主要因因素，，其主要表表现是：①钢筋筋腐蚀蚀后，，使钢钢筋的的有效效截面面面积积减少少；②钢筋筋腐蚀蚀后，，力学学性能能劣化化，强强度降降低；；第二章章混混凝凝土结结构承承载能能力及及耐久久性评评估§2-2考考虑钢钢筋腐腐蚀影影响的的承载载能力力评估估方法法③钢筋筋腐蚀蚀后，，混凝凝土保保护层层开裂裂甚至至脱落落，使使混凝凝土的的有效效断面面减少少；④钢筋筋腐蚀蚀后，，钢筋筋与混混凝土土之间间的粘粘结性性能退退化，，影响响钢筋筋与混混凝土土的共共同工工作。。具体体表现现形式式如下下：第二章章混混凝凝土结结构承承载能能力及及耐久久性评评估§2-2考考虑钢钢筋腐腐蚀影影响的的承载载能力力评估估方法法（1）腐蚀蚀钢筋筋的屈屈服强强度和和极限限强度度降低低钢筋腐腐蚀对对其力力学性性能的的影响响取决决于腐腐蚀程程度。。试验验研究究表明明，腐腐蚀钢钢筋的的屈服服强度度与相相应的的截面面损失失率之之间的的关系系，基基本上上服从从线性性关系系。第二章混凝土土结构承载能力及及耐久性评估§2-2考虑钢筋筋腐蚀影响的承载载能力评估方法（2）腐蚀钢筋与混凝凝土之间的粘结性性能退化对承载力力的影响。混凝土中的钢筋腐腐蚀后，在钢筋与与混凝土接口上生生成疏松的锈层，，破坏钢筋表面与与混凝土之间的化化学胶结力，并降降低了钢筋与混凝凝土之间的摩擦力力，所有这些因素素都将导致钢筋与与混凝土之间的粘粘结性能退化。第二章混凝土土结构承载能力及及耐久性评估§2-2考虑钢筋筋腐蚀影响的承载载能力评估方法2、考虑钢筋腐蚀影影响的承载能力计计算（1）正截面抗弯承载载力对使用多年的在役役结构进行承载能能力评估时，应考考虑钢筋腐蚀的影影响。如果受压区混凝土土截面损失较大时时，则应考虑其对对承载力的影响。。第二章混凝土土结构承载能力及及耐久性评估§2-2考虑钢筋筋腐蚀影响的承载载能力评估方法第二章混凝土土结构承载能力及及耐久性评估图2-1考虑钢筋腐蚀影响响的受弯构件正截面