重庆单轨交通PC轨道梁预应力体系耐久性初步研究
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摘要
预应力混凝土结构是世界上应用非常广泛的结构形式；但同时人们发现，预应力混凝土结构并不如我们想象的那样耐久。预应力混凝土结构耐久性的研究已成为国内外结构工程领域研究的一大热点。对预应力混凝土结构进行耐久性的研究，具有重要的现实意义和经济效益。
本文主要对重庆单轨交通PC轨道梁的耐久性进行研究。首先结合重庆当地酸雨频发的气候特点，对PC轨道梁的腐蚀原因进行分析，并着重阐述了由酸雨引发的腐蚀的原理；其次从改善预应力体系的耐久性来提高PC轨道梁的耐久性；分析了灌浆材料和灌浆技术影响预应力结构体系耐久性的工作机理，对真空灌浆技术的工作原理进行了重点探讨，确定预应力管道压浆技术及压浆材料的试验方案；研究波纹管材质影响预应力混凝土结构体系耐久性的工作机理，对塑料波纹管和金属波纹管的优缺点进行了对比，确定波纹管的试验方案；剖析钢绞线和锚具影响预应力混凝土结构体系耐久性的工作机理，重点介绍了环氧涂层钢绞线的防腐工作原理，确定钢绞线和锚具的试验方案；从整体结构的角度分析压浆材料及压浆技术、波纹管、钢绞线、锚具，对不同的工艺和材料组合下进行技术和经济上的比较。
影响预应力混凝土结构耐久性的因素众多，但它们对结构耐久性的影响程度不同，且具有模糊性，因此，通常采用模糊数学的方法来评价它们对结构耐久性的影响。本文通过分析各主要因素对预应力混凝土结构耐久性的影响程度，确立了各主要影响因素模糊特征函数，并基于它们之间的逻辑关系模型，提出了已建预应力混凝土结构耐久性构件评估的方法。
Prestressed concrete structure is applied widely in almost different parts of the world, but prestressed concrete structure is not as durable as people expect. The research of durability of prestressed concrete structure had become a focus in the field of structural engineering home and abroad. So it is very practically significant and economically valuable to explore the durability of prestressed concrete structures.
This paper discussed the durability on prestressed concrete track beam in ChongQing . The reasons of corrosion of prestressed concrete track beam are analyzed according to the climate of ChongQing . and the principle of corrosion due to acid rain is formulated particularly.
The durability of prestressed body system is studied mainly to improve the durability of prestressed concrete rail beam. Grouting material and grouting technique are explained how to affect the working mechanics of the durability of prestressed structure, vacuum grouting technique is discussed in detail, and the experimental scheme of grouting material and grouting technique is determined. The material of corrugated pipe is discussed how to affect the durability of prestressed structures, the advantages and disadvantages of plastic corrugated pipe and metal corrugated pipe are compared, and the experimental scheme of corrugated pipe is made certain. The steel strand and anchor device is analyzed how to influence the durability of prestressed structure, the preservation of the epoxy coated strands is presented especially, and the experimental scheme of the steel strand and anchor device is ascertained. Grouting material, grouting technique, corrugated pipe, steel strand and anchor device are studied from the integral angle, and the combinations of different techniques and different materials are compared in technology and economy.
The factors to affect the durability of prestressed structures are so many, but the influence degree of each factor is not equal and is fuzzy, therefore, the method of fuzzing mathematics is used to evaluate the durability of prestressed structures. Through analyzing the main factors, which affect the durability of prestressed concrete structures, the fuzzy characteristic functions of the main affecting factors are built. Based on the logical relation model between these factors, the durability evaluation method on the existing prestressed concrete structures is submitted.
本文主要对重庆单轨交通PC轨道梁的耐久性进行研究。首先结合重庆当地酸雨频发的气候特点，对PC轨道梁的腐蚀原因进行分析，并着重阐述了由酸雨引发的腐蚀的原理；其次从改善预应力体系的耐久性来提高PC轨道梁的耐久性；分析了灌浆材料和灌浆技术影响预应力结构体系耐久性的工作机理，对真空灌浆技术的工作原理进行了重点探讨，确定预应力管道压浆技术及压浆材料的试验方案；研究波纹管材质影响预应力混凝土结构体系耐久性的工作机理，对塑料波纹管和金属波纹管的优缺点进行了对比，确定波纹管的试验方案；剖析钢绞线和锚具影响预应力混凝土结构体系耐久性的工作机理，重点介绍了环氧涂层钢绞线的防腐工作原理，确定钢绞线和锚具的试验方案；从整体结构的角度分析压浆材料及压浆技术、波纹管、钢绞线、锚具，对不同的工艺和材料组合下进行技术和经济上的比较。
影响预应力混凝土结构耐久性的因素众多，但它们对结构耐久性的影响程度不同，且具有模糊性，因此，通常采用模糊数学的方法来评价它们对结构耐久性的影响。本文通过分析各主要因素对预应力混凝土结构耐久性的影响程度，确立了各主要影响因素模糊特征函数，并基于它们之间的逻辑关系模型，提出了已建预应力混凝土结构耐久性构件评估的方法。
Prestressed concrete structure is applied widely in almost different parts of the world, but prestressed concrete structure is not as durable as people expect. The research of durability of prestressed concrete structure had become a focus in the field of structural engineering home and abroad. So it is very practically significant and economically valuable to explore the durability of prestressed concrete structures.
This paper discussed the durability on prestressed concrete track beam in ChongQing . The reasons of corrosion of prestressed concrete track beam are analyzed according to the climate of ChongQing . and the principle of corrosion due to acid rain is formulated particularly.
The durability of prestressed body system is studied mainly to improve the durability of prestressed concrete rail beam. Grouting material and grouting technique are explained how to affect the working mechanics of the durability of prestressed structure, vacuum grouting technique is discussed in detail, and the experimental scheme of grouting material and grouting technique is determined. The material of corrugated pipe is discussed how to affect the durability of prestressed structures, the advantages and disadvantages of plastic corrugated pipe and metal corrugated pipe are compared, and the experimental scheme of corrugated pipe is made certain. The steel strand and anchor device is analyzed how to influence the durability of prestressed structure, the preservation of the epoxy coated strands is presented especially, and the experimental scheme of the steel strand and anchor device is ascertained. Grouting material, grouting technique, corrugated pipe, steel strand and anchor device are studied from the integral angle, and the combinations of different techniques and different materials are compared in technology and economy.
The factors to affect the durability of prestressed structures are so many, but the influence degree of each factor is not equal and is fuzzy, therefore, the method of fuzzing mathematics is used to evaluate the durability of prestressed structures. Through analyzing the main factors, which affect the durability of prestressed concrete structures, the fuzzy characteristic functions of the main affecting factors are built. Based on the logical relation model between these factors, the durability evaluation method on the existing prestressed concrete structures is submitted.
引文
[1] 洪定海．混凝土中钢筋的腐蚀与防护．北京：中国铁道出版杜，1998
[2] [苏] B．M．莫斯克文等著，倪继淼等译．混凝土和钢筋混凝土的腐蚀及其防护方法．北京：化学工业出版社，1988
[3] 李田，刘西拉．混凝土结构耐久性分析与设计．北京：科学出版社，1999
[4] 李田．混凝土结构耐久性研究的概况与若干特点．建筑结构，1995(12)
[5] 惠云玲，李荣，林志仲，全明研．混凝土基本构件钢筋锈蚀前后性能试验研究．工业建筑，1997年第6期
[6] 袁迎曙，余索．锈蚀钢筋混凝土梁的结构性能退化．建筑结构学报，1997年第4期
[7] 朱尔玉，刘椿，何立，张洪伟，谢楠．预应力混凝土桥梁腐蚀后的受力性能分析[J]．中国安全科学学报，2006，16(2)：136～140
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[9] 刘椿，朱尔玉，朱晓伟．受腐蚀预应力混凝土桥梁受力检算和试验验证[J]．铁道建筑，2005，(12)：1～3
[10] 刘椿，朱尔玉，朱晓伟．预应力混凝土桥梁的发展状况及其耐久性研究进展[J]．铁道建筑，2005，(11)：l～2，ISSN 1003～1995，CN 11～2027／U
[11] 何立．预应力混凝土桥梁腐蚀耐久性的研究[硕士论文]．北京．北京交通大学。2004
[12] 冷海强．钢筋混凝土压力管道耐久性研究[硕士论文]．北京．北京交通大学．2003
[13] Zhu Eryu, Liu Chun, He Li, Zhang Hongwei, Xie Nan. Stress Analysis and Experimental Verification on Corroded Prestressed Concrete Beam. Key Engineering Materials Vols. 302-303, January 2006 pp676-683, ISBN 0-87849-983-0
[14] Zhu eryu, Liu chun, He li, Zhang hongwei, Xie nan. Analysis of corrosion damage on prestressed concrete bridge。International Symposium on Innovation & Sustainability of Structures in Civil Engineering-Including Seismic Engineering, southeast university press 2005, Vol. 2, 904-911, ISBN 7-5641-0188-1/TU。35
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