混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計

內容概要

提高混凝土橋梁的耐久性不僅僅是材料工程師的事，也是結構工程師的事，吉林等編著的《混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計》旨在從結構工程師的角度出發(fā)，探討混凝土橋梁的耐久性設計方法。主要包括：緒論、混凝土橋梁結構耐久性設計框架、基于提升耐久性混凝土橋梁概念設計、合理成橋狀態(tài)及縱向預應力配筋設計、腹板抗裂驗算及設計方法、預應力錨固區(qū)的配筋設計方法、墩頂橫隔梁的配筋設計方法、合龍束徑向力效應分析與抗裂設計、抵御環(huán)境侵蝕的耐久性設計與施工方法。其中，既包括國內外學者在耐久性問題上的新理念，也包含作者的一些研究成果。
《混凝土梁橋抗裂與結構耐久性設計》可為從事橋梁設計、施工和科研的工程技術人員提供參考，也可供相關高等院校土木工程專業(yè)師生教學參考。

書籍目錄

第1章  緒論
  1.1  混凝土梁橋技術發(fā)展回顧
    1.1.1  西方國家的混凝土梁橋發(fā)展
    1.1.2  我國的混凝土梁橋發(fā)展
  1.2  混凝土梁橋的耐久性問題
    1.2.1  環(huán)境對材料的侵蝕與結構性能劣化
    1.2.2  裂縫問題
    1.2.3  持續(xù)下?lián)蠁栴}
  1.3  本書主要內容
第2章  混凝土橋梁結構耐久性設計框架
  2.1  橋梁結構耐久性設計的基本表述
    2.1.1  定義
    2.1.2  設計使用年限
    2.1.3  使用荷載、環(huán)境作用及其種類劃分
    2.1.4  耐久性極限狀態(tài)
  2.2  混凝土橋梁的耐久性設計原則和內容
    2.2.1  橋梁耐久性設計的理想框圖
    2.2.2  橋梁耐久性設計的實用方法與內容
  2.3  混凝土橋梁結構的抗裂設計策略
    2.3.1  裂縫與耐久性
    2.3.2  混凝土橋梁中結構性裂縫分布特征
    2.3.3  混凝土橋梁B區(qū)與D區(qū)的劃分
    2.3.4  混凝土橋梁D區(qū)設計的拉壓桿模型
    2.3.5  區(qū)分B區(qū)與D區(qū)的抗裂設計方法
第3章  基于提升耐久性的混凝土梁橋概念設計
  3.1  基于提升耐久性的結構設計考慮
    3.1.1  重視上部結構的整體性和連續(xù)性
    3.1.2  保證支座始終處于受壓狀態(tài)
    3.1.3  重視預制梁與現澆梁的比選
    3.1.4  重視體內一體外混合配束的預應力設計方案
    3.1.5  采用平順簡潔構件外形，避免應力集中
    3.1.6  重視預防和減少混凝土梁的開裂
  3.2  立面布置和橫截面形式
    3.2.1  立面布置
    3.2.2  橫截面形式
  3.3  預應力鋼束和普通鋼筋布置
    3.3.1  節(jié)段懸臂施工中的縱向預應力束
    3.3.2  橫向預應力束
    3.3.3  豎向預應力束
    3.3.4  普通鋼筋布置
第4章  合理成橋狀態(tài)及縱向預應力配筋設計
  4.1  預應力等效荷載與荷載平衡原理
    4.1.1  預應力等效荷載
    4.1.2  荷載平衡原理
  4.2  預應力混凝土梁橋的合理成橋狀態(tài)
  4.3  基于合理成橋狀態(tài)的預應力配筋設計方法
    4.3.1  荷載效應平衡系數取值
    4.3.2  預應力筋的定量設計方法
  4.4  應用示例
    4.4.1  縱向預應力配筋設計
    4.4.2  成橋彎矩與時變彎矩
  4.5  合理成橋狀態(tài)討論
第5章  腹板抗裂驗算及設計方法.
  5.1  基于拉應力準則的腹板抗裂驗算
    5.1.1  平面應力狀態(tài)下的主拉應力計算方法
    5.1.2  影響腹板應力狀態(tài)的其他因素分析
  5.2  基于拉應變準則的腹板抗裂驗算
    5.2.1  多軸受力單元體的應力一應變關系
    5.2.2  徐變對應變的放大
    5.2.3  容許拉應變的選取
    5.2.4  關于開裂準則的幾點討論
  5.3  應用示例
    5.3.1  計算模型及方法
    5.3.2  計算結果
    5.3.3  計算結果的討論
  5.4  箱梁橋腹板抗裂設計討論
    5.4.1  箱梁腹板的抗裂設計分析
    5.4.2  腹板的構造尺寸
    5.4.3  腹板內的普通鋼筋
    5.4.4  腹板內的預應力鋼筋
第6章  預應力錨固區(qū)的配筋設計方法
  6.1  錨固區(qū)抗裂設計總述
  6.2  端部錨固區(qū)配筋的設計方法
    6.2.1  劈裂力的近似計算
    6.2.2  端部錨固區(qū)的拉壓桿模型
    6.2.3  剝裂力計算
    6.2.4  端部錨固區(qū)配筋計算及構造
  6.3  齒板錨固區(qū)配筋的設計方法
    6.3.1  錨后抗裂設計
    6.3.2  齒板內部抗裂設計
    6.3.3  抗裂鋼筋布置
  6.4  應用示例
第7章  墩頂橫隔梁的配筋設計方法
  7.1  橫隔梁典型裂縫形式
  7.2  兩類橫隔梁
    7.2.1  按淺梁設計的橫隔梁
    7.2.2  按深梁設計的橫隔梁
  7.3  橫隔梁設計的拉壓桿模型方法
    7.3.1  橫隔梁力學邊界條件的簡化
    7.3.2  橫隔梁拉壓桿模型的構件
    7.3.3  模型參數確定
  7.4  配筋設計方法
    7.4.1  配筋基本思路
    7.4.2  拉桿區(qū)域的配筋
    7.4.3  壓桿區(qū)域的配筋
    7.4.4  構造配筋建議
  7.5  應用示例
    7.5.1  橫隔梁基本參數
    7.5.2  橫隔梁拉壓桿模型的構建
    7.5.3  節(jié)點、壓桿強度驗算
    7.5.4  配筋驗算
第8章  合龍束徑向力效應分析與抗裂設計
  8.1  徑向力不利作用下的病害及其機理分析
    8.1.1  徑向力不利作用下的病害
    8.1.2  徑向力作用機理分析
  8.2  徑向力作用效應的合理分析模型
    8.2.1  一些失真度較高的計算模型及討論
    8.2.2  建議采用的計算模型
  8.3  徑向力作用下跨中底板抗裂設計
    8.3.1  徑向力大小的確定與分析
    8.3.2  抵抗徑向力效應的設計驗算內容
    8.3.3  跨中底板抗裂設計思路
    8.3.4  其他設計建議
  8.4  應用示例
第9章  抵御環(huán)境侵蝕的耐久性設計與施工方法
  9.1  混凝土橋梁耐久性的相關規(guī)程
    9.1.1  我國混凝土橋梁耐久性設計相關規(guī)程
    9.1.2  歐洲混凝土橋梁耐久性設計相關規(guī)程
    9.1.3  美國混凝土橋梁耐久性設計相關規(guī)程
  9.2  環(huán)境劃分和材料要求
    9.2.1  我國混凝土結構耐久性設計規(guī)范的相關規(guī)定
    9.2.2  歐洲規(guī)范(Eurocode)的相關規(guī)定
    9.2.3  美國規(guī)范(AASHTO)的相關規(guī)定
  9.3  保護層厚度
    9.3.1  我國混凝土結構耐久性設計規(guī)范的相關規(guī)定
    9.3.2  歐洲規(guī)范(Eurocode)的相關規(guī)定
    9.3.3  美國AASHTO規(guī)范的相關規(guī)定
  9.4  提升耐久性的構造與施工技術要求
    9.4.1  防水構造
    9.4.2  預應力體系的防護措施
    9.4.3  防腐蝕附加措施
    9.4.4  提升混凝土耐久性的其他施工措施
  9.5  應用示例
  參考文獻

章節(jié)摘錄

　　直到1928年，法國工程師E.Freyssinet開始將高強度鋼絲用于預應力混凝土。這種鋼絲極限強度達到了1725MPa，施加的預應力也約為1000MPa，在鋼絲中產生的應變遠大于混凝土收縮徐變引起的應變損失，在混凝土中建立永存預應力。1934年，德國工程師F.Dischinger獲得了向結構施加體外預應力的技術專利，并于1936年在德國設計了世界上第一座體外預應力橋梁，該橋使用體外預應力技術原因之一，就是考慮到當時的計算理論不成熟，為以后對橋梁的補張拉提供可能。1938年，德國人E.Hoyer首先將先張法應用于工程中，該橋是由4個33m簡支孔組成的橋梁，也是第一座在預應力鋼束和混凝土之間完全有黏結的橋梁。而預應力混凝土真正得以大規(guī)模付諸于實踐，還是在發(fā)明出可靠的張拉方法與錨固措施之后。1939年，E.Freyssinet又發(fā)明了端部錨固用的錐形錨具（F式錨）及張拉體系，提出了后張預應力混凝土施工工藝，標志著預應力技術開始得到廣泛的應用。顯然現代預應力技術的發(fā)展是以Freyssinet的后張體內預應力體系為代表的，同時各國工程師在預應力技術的應用當中，也逐漸認識到了體內預應力體系的優(yōu)勢：在極限狀態(tài)下有著比體外預應力體系更高的使用效率，包括更大的偏心距和更高的鋼束極限應力；鋼束有周圍混凝土的保護，在防止鋼束腐蝕方面有先天的優(yōu)勢。而體外索的防護與防腐問題在當時未能得到很好的解決，在隨后的30多年中實際工程很少應用，體外預應力技術基本處于停滯階段。甚至體外預應力結構的創(chuàng)始者F.Dischinger也于1949年轉變成為體內有黏結預應力的支持者?！　〉诙问澜绱髴?zhàn)以后，歐洲各國大量橋梁的修復和新建工作促進了現代斜拉橋的發(fā)展。斜拉橋的復興促使著預應力技術由體內向體外轉變，使得制約體外預應力技術發(fā)展的最大瓶頸——防腐蝕問題得到了很大的改善，從而極大地促進了體外預應力體系的廣泛應用，為其后節(jié)段預制拼裝橋梁的大規(guī)模應用，提供了技術上的有力支持?！　　?/pre>








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