湖南省自然科学基金(12JJ6050)
- 作品数：13 被引量：52H指数：5
- 相关作者：彭建新张建仁胡守旺邵旭东陈强更多>>
- 相关机构：长沙理工大学湖南大学湖南城市学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球更多>>
- 混凝土桥梁全寿命设计方法和例证被引量：10
- 2013年
- 针对传统桥梁设计方法存在后期维护成本过高、维修资源分配不合理和服役期性能缺乏预见性等不足,提出基于寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法。建立混凝土桥梁全寿命成本模型作为优化目标函数,并将截面尺寸、混凝土强度和服役期维修时机处理作为设计变量,从结构应力、几何参数和材料参数出发构造约束条件,构建了服役期劣化桥梁性能与维护对策的关系模型,从而验证混凝土桥梁全寿命设计方法优化模型和设计流程。研究结果表明:基于全寿命成本和性能的混凝土桥梁全寿命设计方法合理,能够在设计阶段考虑服役期性能、维护方案及维修成本,平衡初始造价和后期维护成本。
- 彭建新邵旭东张建仁
- 关键词：桥梁工程混凝土桥梁目标函数
- 考虑全寿命性能和成本的碳化腐蚀下RC梁桥耐久性参数确定方法被引量：9
- 2013年
- 发展了考虑时变温度效应的腐蚀开始时间模型和碳化腐蚀率模型,以混凝土保护层厚度、水灰比以及钢筋直径等参数为设计变量,建立钢筋混凝土(RC)梁桥耐久性设计全寿命概率成本模型。以寿命期内全寿命成本现值最小为优化目标、寿命期基于锈胀开裂的正常使用性能为约束条件,提出大气环境下RC梁桥全寿命耐久性优化设计模型,构建大气环境下RC梁桥基于成本-效益的耐久性参数确定新方法,为大气环境下RC梁桥全寿命过程耐久性设计参数确定提供了新的思路。计算发现RC梁桥的全寿命性能与钢筋的位置和直径有关。对于大气环境条件下受碳化腐蚀的RC梁桥,采用初始成本最优得到的耐久性设计参数不满足全寿命耐久性能要求。综合考虑全寿命成本和性能时,当保护层厚度为30mm和水灰比为0.45时,尽管考虑将来累积碳化腐蚀损伤效应,提高混凝土保护层厚度和混凝土强度不能降低全寿命成本,反而增加初始造价,不是成本效益比最优的耐久性设计对策。
- 彭建新张建仁
- 关键词：RC桥梁碳化腐蚀时变可靠度
- 在役钢筋混凝土桥梁退化机理、可靠性评估及维修策略多目标优化被引量：3
- 2013年
- 利用快速腐蚀构件、实桥构件承载力试验与桥梁破坏性试验,通过外观检测、挠度测试等手段,揭示了腐蚀环境下RC桥梁的退化机理;考虑腐蚀参数的随机性和时变性,建立了RC桥梁在腐蚀环境下的时变可靠度模型,计算了RC桥梁在大气环境下的失效概率和锈胀开裂比例;在此基础上,结合维修加固成本模型,构造了RC桥梁维修加固多目标优化的目标函数和约束条件。利用桥面板的维修加固实践,证明方法的合理性。
- 张建仁胡守旺彭建新
- 关键词：RC桥梁可靠性评估
- 基于桥梁荷载试验的山区大跨径拱桥横向刚度研究被引量：5
- 2021年
- 基于桥梁荷载试验分析了山区大跨径单箱室截面拱桥横向刚度,并与理论研究进行对比分析。通过挠度横向对比分析得出,在正载及偏载作用下横向挠度未出现较大差值,且整体回复正常,主桥未出现扭转趋势,主拱圈测点泊松效应在合理范围,主拱圈前三阶实测频率大于理论频率且振型未出现横向弯曲,表明主拱圈横向刚度较好,结构实测整体刚度大于设计值,结构能满足实际需求。
- 王华宋波张建仁彭建新
- 关键词：桥梁荷载试验横向刚度振型
- 氯盐环境下考虑温湿度影响的钢筋混凝土梁桥二维扩散模型及可靠度分析被引量：7
- 2014年
- 结合温湿度效应模型,修正氯离子扩散系数的表达式,利用二维扩散控制方程,建立二维渗透条件下氯盐侵蚀的RC梁桥腐蚀开始发生模型。考虑混凝土表面氯离子浓度、混凝土的扩散系数、保护层厚度以及混凝土抗压强度等参数的时变随机性,建立氯盐环境下腐蚀开始发生概率计算模型,分析在设计寿命期100 a内不同设计参数下结构腐蚀开始概率的变化规律。研究结果表明:海岸线大气区环境下(Zone 2),二维渗透模型对应的腐蚀开始发生概率比一维渗透模型的腐蚀发生概率高9.8%;保护层厚度为20 mm、水灰比为0.55的耐久性设计参数下的氯盐腐蚀发生概率是保护层厚度为40mm、水灰比为0.45时的5.2倍;在浪溅区(Zone 1)的腐蚀开始概率最高,在未来100 a内,达到了96.1%。
- 陈强彭建新
- 关键词：RC桥梁氯盐腐蚀时变可靠度
- 基于冲击回波法的预应力管道压浆质量现场检测及验证被引量：2
- 2016年
- 预应力管道压浆密实性能直接影响预应力砼桥梁的使用性能、耐久性和安全性。文中运用冲击回波法对预应力管道灌浆密实度进行相关研究,结合后张法预制T梁灌浆密实度现场检测,将疑似病害区域进行剖切对比验证,检测结果吻合度较好,说明冲击回波法能准确判定管道内部压浆缺陷。
- 王华李斌谢勇赵剑
- 关键词：桥梁冲击回波法压浆质量预应力管道
- 考虑腐蚀参数时空变异性的RC结构顺筋锈胀随机分析被引量：3
- 2013年
- 由于CO2浓度、大气温度、碳化腐蚀电流密度和混凝土强度等影响碳化锈胀开裂的随机参数分布具有时间和空间变异性,在基于可靠度的耐久性分析中如何考虑这一特性是目前研究热点和难点。基于随机场理论,使用中点法,通过合理选取单元相关长度和波动系数,发展空间时变可靠度模型来预测RC结构在不同环境条件下将来100年内的碳化腐蚀开始比例和顺筋锈胀开裂比例。研究表明:①碳化腐蚀过程考虑累积效应和温度效应更接近实际退化过程,预测结果更合理;②考虑腐蚀参数空间变异性比完全相关和完全不相关条件下的顺筋锈胀开裂比例分别高22.9%和低32.8%,基于可靠度的耐久性分析需计入材料、几何尺寸以及腐蚀过程的空间变异性的影响;③做好结构防水是减少碳化锈胀损伤的有效措施之一。
- 彭建新张建仁
- 关键词：可靠度碳化腐蚀锈胀开裂
- 基于增量过程的混凝土结构碳化深度预测模型及其概率分析
- 2012年
- 考虑CO2在大气中的概率分布特征以及在混凝土中的扩散过程,结合大气中时变温度效应模型,基于增量碳化过程,考虑城乡环境差异,改进了混凝土结构碳化深度预测模型。改进模型和实测数据对比分析验证了基于增量过程的改进碳化深度预测模型更合理,更能够反映桥梁真实碳化过程。由于二氧化碳浓度、温度环境以及材料参数的分布具有随机变异性,建立了概率分析模型计算混凝土结构将来100 a内大气环境下的腐蚀开始概率和腐蚀发生比例,比较分析了参数完全相关(ρ=1)和完全不相关(ρ=0)条件下的腐蚀开始概率。计算表明服役100 a后ρ=0时的腐蚀开始概率比ρ=1时高13.6%。
- 彭建新张建仁
- 关键词：桥梁工程混凝土结构
- PC构件承载力快速评定方法试验研究被引量：1
- 2016年
- 基于动弹性模量理论快速评定试验梁PC构件承载力,并与荷载试验承载力评定结果进行对比分析。结果表明,试验梁加载过程中进行动弹性模量测试,各阶段的弹性模量均未出现明显下降,说明砼结构仍处于弹性范畴,具有较大的承载力冗余,承载力满足要求;与现场荷载试验对比,基于动弹性模量理论能准确、快速地评定试验梁PC构件的承载力。
- 王华刘雪锋彭建新张建仁
- 关键词：桥梁动弹性模量
- 考虑温室效应的氯盐环境下RC桥梁锈胀开裂性能预测被引量：9
- 2013年
- 使用大气气候变化数据,改进了氯离子作用下腐蚀开始时间模型和腐蚀电流密度模型,分析了全球变暖(CO2浓度和温度)对RC桥梁在氯离子腐蚀作用下的锈胀开裂性能影响。考虑腐蚀影响的性能预测参数如气候变化、氯离子浓度、氯离子扩散过程、温度、湿度、结构尺寸参数、钢筋位置和性能退化机制等具有随机性和时变性,发展了基于时变可靠度理论的预测方法来预测RC桥梁在将来全球变暖作用下以及氯盐环境下将来服役100年内的开始腐蚀风险和平均锈胀开裂概率。研究发现:1)在预测氯离子腐蚀效应时,大气气候变化温室效应能够恶化混凝土腐蚀损伤效应,在预测时需要计入其效应;2)在浪溅区环境下的开始腐蚀概率和锈胀开裂比例比海岸线大气区环境下分别高了127%和140%,当结构位于距离海岸线1km以上区域时锈胀开裂比例降低到1%;3)对于保护层厚度为20mm和水灰比为0.55的混凝土,在将来100年内的开裂概率为0.893,这意味着大多数混凝土结构在服役期存在腐蚀损伤现象,将来需要大量的维修和维护工作。这些信息能够为决策人员应对温室效应和氯离子腐蚀对土木工程的影响做出应对措施提供支持。
- 彭建新胡守旺张建仁
- 关键词：RC桥梁氯离子腐蚀锈胀开裂时变可靠度温室效应
