第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第1頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-1在役混凝土結構的承載能力與耐久性評估的基本概念§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法基本內(nèi)容第2頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-1在役混凝土結構的承載能力與耐久性評估的基本概念

混凝土結構受到損傷后，需要對結構損傷的原因和程度進行分析，對損傷對結構承載能力及耐久性的影響進行評估，其主要內(nèi)容是：①考慮結構損傷影響的承載能力評估②在役結構剩余使用壽命評估第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第3頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-1在役混凝土結構的承載能力與耐久性評估的基本概念

在評估分析的基礎上，根據(jù)經(jīng)濟技術條件，制定科學的維修加固方案，提出結構處理措施。評估現(xiàn)有結構的安全可靠性的核心問題是確定考慮結構病害損傷后的結構承載能力。橋梁結構的承載能力評定通常采用以下三個途徑：

第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第4頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-1在役混凝土結構的承載能力與耐久性評估的基本概念①根據(jù)相關規(guī)范要求對照橋梁的存在的缺陷及病害進行綜合評定②現(xiàn)場荷載試驗評估方法通過現(xiàn)場荷載試驗（靜載試驗和動載試驗）可直接檢測結構的實際承載力。荷載試驗與理論計算分析相結合是比較符合實際的承載力評定方法。第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第5頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三③理論計算分析評估方法在現(xiàn)場調(diào)查和病害檢測分析的基礎上，考慮結構病害、損傷的影響，按現(xiàn)行規(guī)范計算結構承載力是國內(nèi)采用的承載力評估的主要方法。第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估§2-1在役混凝土結構的承載能力與耐久性評估的基本概念第6頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三

橋梁結構工作狀況評定（插入章）第7頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三1、實驗結果整理分析對原始資料的整理分析，應力求做到去偽存真。一、靜載試驗結果的整理分析（一）試驗資料的修正１、測值修正（１）根據(jù)各類儀表的標定結果進行測試數(shù)據(jù)的修正。第8頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（２）當這類因素對測值的影響小于１％時可不予修正。２、溫度影響系數(shù)（１）加載試驗前進行的溫度穩(wěn)定觀測數(shù)據(jù)，建立溫度變化的線性關系。（２）溫度變化量的觀測對應變宜采用構件表面溫度，對撓度宜采用氣溫。第9頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三３、支點沉降影響的修正當沉降量較大時，應考慮其對撓度值的影響。（二）測點變形與應變的計算根據(jù)量測數(shù)據(jù)做下列計算：第10頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三１、總變形（或總應變）總變形＝加載時穩(wěn)定值－加載前測值２、彈性變形（或彈性應變）彈性變形＝加載時穩(wěn)定值－卸載后穩(wěn)定值３、殘余變形（或殘余應變）殘余變形＝卸載后穩(wěn)定值－加載前測值第11頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第12頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第13頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（三）應力計算１、單向應力計算２、平面應力計算平面應力狀態(tài)常采用應變花來測量。常用的應變花有直角形（45°）、等邊形（60°）、扇形、傘形等。如下所示：第14頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三２、電阻應變片的種類

（１）金屬絲式應變片第16頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（２）短接式應變片第17頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（３）箔式應變片第18頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三直角形（45°）第19頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三等邊形（60°）第20頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三扇形第21頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三傘形第22頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（四）試驗結果與理論結果的比較為了評定橋梁結構受力整體受力性能，需對橋梁荷載試驗結果與理論分析值進行比較，以檢驗新建橋梁是否達到設計荷載標準，或判斷舊橋的承載能力。如將結構位移、應變等實測值與理論計算值列表進行比較。如下表：第23頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三靜載試驗位移結果整理表第24頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三二、動載試驗結果的整理分析橋梁結構動載試驗結果主要包括橋梁結構的動力特性和動力反應。（一）橋梁結構的動力特性１、橋梁結構的動力特性只與結構本身的固有性質(zhì)有關，而與荷載等其他因素無關，它是結構振動系統(tǒng)的基本特性，是進行結構動力分析所必須的參數(shù)。第25頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三２、橋梁結構的動力特性包括結構的固有頻率、阻尼系數(shù)和振型等。固有頻率第26頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三共振曲線第27頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三阻尼系數(shù)第28頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三（二）橋梁結構的動力反應１、橋梁結構的動力反應除了可用來分析結構在動荷載作用下的受力狀態(tài)，還可驗證或修改理論計算值，并作為結構工作狀況評定的依據(jù)。２、橋梁結構的動力反應包括結構的動應變、動撓度和動態(tài)增量等。如下圖：第29頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三動應變第30頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三動撓度第31頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三動態(tài)增量第32頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三２、橋梁結構工作狀況評定經(jīng)過外觀檢查、理論分析計算和荷載試驗的橋梁，應根據(jù)所得資料分析結構的工作狀況，進一步評定橋梁承載能力，為新建橋梁做出鑒定結論，或作為舊橋承載力鑒定檢算的依據(jù)，并納入承載能力鑒定報告。第33頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三３、檢測報告的編寫在全部試驗資料整理與分析的基礎上編寫橋梁結構靜載試驗報告，其主要內(nèi)容應該包括下列各項：一、橋梁概況二、試驗目的三、試驗方案四、試驗過程第34頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三五、各項試驗達到的精度六、試驗成果與分析七、試驗記錄摘錄八、技術結論九、經(jīng)驗教訓十、圖表信息第35頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法結構的剩余使用壽命預測是耐久性評估的核心內(nèi)容。

結構的剩余壽命系指在不加維修或正常維修及正常使用條件下，結構可能繼續(xù)使用的年限。鋼筋銹蝕是影響混凝土結構耐久性和使用壽命的重要因素，因此，一般將鋼筋銹蝕作為判斷混凝土結構使用壽命終結的標準。第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第36頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法1、鋼筋銹蝕對結構承載力的影響混凝土中的鋼筋腐蝕是造成混凝土結構損傷，影響結構承載能力的最主要因素，其主要表現(xiàn)是：①鋼筋腐蝕后，使鋼筋的有效截面面積減少；②鋼筋腐蝕后，力學性能劣化，強度降低；

第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第37頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法③鋼筋腐蝕后，混凝土保護層開裂甚至脫落，使混凝土的有效斷面減少；④鋼筋腐蝕后，鋼筋與混凝土之間的粘結性能退化，影響鋼筋與混凝土的共同工作。具體表現(xiàn)形式如下：第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第38頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法（1）腐蝕鋼筋的屈服強度和極限強度降低鋼筋腐蝕對其力學性能的影響取決于腐蝕程度。試驗研究表明，腐蝕鋼筋的屈服強度與相應的截面損失率之間的關系，基本上服從線性關系。

第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第39頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法

（2）腐蝕鋼筋與混凝土之間的粘結性能退化對承載力的影響?；炷林械匿摻罡g后，在鋼筋與混凝土接口上生成疏松的銹層，破壞鋼筋表面與混凝土之間的化學膠結力，并降低了鋼筋與混凝土之間的摩擦力，所有這些因素都將導致鋼筋與混凝土之間的粘結性能退化。第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第40頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法2、考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力計算（1）正截面抗彎承載力對使用多年的在役結構進行承載能力評估時，應考慮鋼筋腐蝕的影響。如果受壓區(qū)混凝土截面損失較大時，則應考慮其對承載力的影響。第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估第41頁，共44頁，2023年，2月20日，星期三§2-2考慮鋼筋腐蝕影響的承載能力評估方法第二章混凝土結構承載能力及耐久性評估圖2-1考慮鋼筋腐蝕影響的受彎構件正截面承載力計算簡圖第42頁，共44頁，2023年，2月20