【博士】海灣大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)【2006】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：華中科技大學(xué)　　學(xué)位年度： 2006年　　海灣大橋的設(shè)計(jì)使用壽命一般要求100 年以上。由于結(jié)構(gòu)耐久性是一個(gè)涉及到多個(gè)學(xué)科交叉、非常復(fù)雜、多因素影響的世界性難題，所以要在海洋環(huán)境中達(dá)到100年以上的使用壽命是一項(xiàng)難度非常大的工作，若采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念、普通的建筑材料和常規(guī)的施工工藝幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)?！　∥覈?guó)在海灣大橋建設(shè)方面起步較晚，積累經(jīng)驗(yàn)較少，在這方面的系統(tǒng)研究異常匱乏。在此背景下，我國(guó)超長(zhǎng)跨海大橋的建設(shè)對(duì)大橋的設(shè)計(jì)者是一個(gè)挑戰(zhàn)，迅速形成符合我國(guó)國(guó)情的超大型跨海大橋的橋梁設(shè)計(jì)理念和體系已成為大橋設(shè)計(jì)者責(zé)無(wú)旁貸的歷史任務(wù)。 本文通過(guò)對(duì)國(guó)外海灣大橋耐久性設(shè)計(jì)及耐久性研究的調(diào)研，基于國(guó)外海灣大橋耐久性設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)平臺(tái)，結(jié)合東海大橋和杭州灣大橋兩座超長(zhǎng)跨海大橋的設(shè)計(jì)，在以下幾個(gè)方面開(kāi)展工作：　　1、通過(guò)對(duì)國(guó)外海灣大橋耐久性設(shè)計(jì)的研究，和對(duì)其提高耐久性設(shè)計(jì)措施的分析，基于國(guó)內(nèi)混凝土及其結(jié)構(gòu)耐久性研究的技術(shù)水平，提出了采用分層次、分階段、多級(jí)屏障保護(hù)的總體設(shè)計(jì)思想，確定了符合我國(guó)國(guó)情、經(jīng)濟(jì)可行、可有效提高結(jié)構(gòu)耐久性的超長(zhǎng)跨海大橋的耐久性設(shè)計(jì)的原則和方法。　　2、針對(duì)沿海區(qū)域環(huán)境特點(diǎn)和超長(zhǎng)跨海大橋的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)，確定了基于氯離子侵蝕的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久設(shè)計(jì)極限狀態(tài)（第一層次）和基于混凝土構(gòu)件耐久失效形態(tài)的混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的耐久設(shè)計(jì)極限狀態(tài)（第二層次）。采用MCSLPS 壽命預(yù)測(cè)模型，根據(jù)影響混凝土結(jié)構(gòu)壽命主要因素的氯離子侵蝕概率分布特征，歸納建立了基于耐久性失效概率的使用壽命預(yù)測(cè)模型?；诳刂苹炷两Y(jié)構(gòu)耐久失效形態(tài)的思想，提出和建立了第二層次的構(gòu)件耐久性設(shè)計(jì)方法?！　?、從海洋環(huán)境對(duì)海灣大橋混凝土侵蝕的機(jī)理出發(fā)，按照橋梁結(jié)構(gòu)的工作性能和環(huán)境進(jìn)行分類。根據(jù)環(huán)境條件基本參數(shù)，對(duì)所處環(huán)境的侵蝕性進(jìn)行評(píng)估，有針對(duì)性的制定了超長(zhǎng)跨海大橋所需建筑材料的耐久設(shè)計(jì)原則。　　4、基于研究結(jié)果，結(jié)合東海大橋和杭州灣大橋兩座跨海大橋的建設(shè)，全方位地進(jìn)行了超長(zhǎng)跨海大橋的耐久性設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)思想正確，設(shè)計(jì)原則合理，所提方法可為建立我國(guó)超長(zhǎng)跨海大橋的耐久性設(shè)計(jì)體系提供參考和借鑒依據(jù)?！　?

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