既有混凝土桥梁桥面结构开裂与防水的耐久性研究

摘要

混凝土结构的耐久性研究是最近几年科研的一个热点,其中研究得比较多的是在建筑行业和海港水工行业.该论文就是混凝土结构耐久性理论和桥梁工程相结合的一个尝试.该论文首先以混凝土材料的耐久性理论为基础,论述了桥梁结构中的水分和裂缝对其耐久性的不良影响,推荐在桥面应铺上柔性防水层;接着分析了与桥面耐久性相关的如超载、桥面铺装、伸缩缝、桥面防水中出现的主要病害和处置对策;研究了桥面防水层在基面出现裂缝时和负弯矩状态下的抗拉能力,结果表明一般桥面用的柔性防水材料都能达到抗拉要求:用大型结构通用计算软件ANSYS计算分析了在各种防水层厚、弹性模量和桥面铺装层厚的一般组合情况下,单跨简支梁桥和三跨连续梁桥中的桥面防水层的极限剪应力,得出了一般桥面用的柔性防水材料的抗剪能力能够满足桥梁使用的要求;介绍了APP防水卷材全熔法(或称热粘法)以及防水涂料的施工工艺和技术细节;系统介绍了桥面防排水系统的设计原则,布置位置、施工安装等具体做法和注意事项.

目录

文摘

英文文摘

1.绪论

1.1选题背景及意义

1.2国内外混凝土耐久性桥梁研究现状

1.2.1混凝土耐久性危机的表现与起因

1.2.2混凝土材料耐久性理论

1.3研究内容及技术路线

1.3.1本论文重点研究内容

1.3.2技术路线

1.4个人创新

2.混凝土桥梁耐久性及裂缝与桥面防水的关系

2.1混凝土桥梁耐久性破坏的机理与防水关系

2.1.1钢筋的锈蚀

2.1.2混凝土劣化

2.2桥梁裂缝与耐久性和桥面防水的关系

2.2.1混凝土桥梁的裂缝与耐久性

2.2.2裂缝与桥面防排水

2.3本章小结

3.桥梁上部结构耐久性的分析

3.1超载对桥梁耐久性的影响及对策

3.1.1桥梁结构耐久性的概念

3.1.2超载货物运输对钢筋混凝土梁耐久性的影响

3.1.3增加桥梁耐久性的措施

3.2桥面铺装病害原因分析及对策

3.2.1桥梁铺装破坏形式

3.2.2桥面铺装层病害分析

3.2.3桥面铺装开裂后的处置对策

3.3公路桥面伸缩缝主要病害及对策

3.3.1设计方面

3.3.2施工方面

3.3.3养护维修方面

3.3.4处置对策

3.4桥面防水通病与桥梁结构耐久性

3.4.1防水施工质量通病的表现

3.4.2防水层通病的病因分析

3.4.3几点建议

3.5本章小结

4.桥面防水层受力机理分析与计算

4.1板结构有限元基本理论

4.1.1薄板的弯曲变形

4.1.2四节点的矩形薄板单元

4.2计算理论及方法

4.2.1基层出现裂缝时的防水层受理分析

4.2.2桥面防水层在负弯矩下的分析

4.3建立模型

4.3.1模型原始资料

4.3.2基本假定

4.3.3单元类型

4.3.4单元特性

4.3.5材料特性

4.3.6边界条件

4.3.7荷载条件

4.4简支梁桥的防水层τmax计算结果分析

4.4.1防水层厚度的影响

4.4.2防水层弹性模量的影响

4.4.3桥面铺装层厚度的影响

4.4.4加载模式对防水层剪应力影响的比较

4.5三跨连续梁桥的防水层τmax计算结果分析

4.6桥面防水层粘结正应力分析

4.7本章小结

5.桥面防排水对策

5.1国内外桥面防水概述

5.1.1国外防水的技术与方法

5.1.2国内防水的技术与方法

5.2铺设防水层施工工艺

5.2.1 APP桥面专用塑性体沥青防水卷材施工工艺

5.2.2防水涂料的施工工艺

5.3桥面排水措施

5.3.1桥面表面排水

5.3.2桥面铺装层内部排水

5.3.3其他方面

5.4本章小结

6.结论与展望

6.1结论

6.2工作展望

参考文献

致谢