橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)外文翻譯--碳纖維復(fù)合材料修復(fù)混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的詳述及應(yīng)用-閱讀頁(yè)
2025-06-05 13:37本頁(yè)面
【正文】 bridge should be thoroughly evaluated. Evaluation of existing bridge elements or systems involves review of the asbuilt drawings, as well as accurate estimate of the condition of the existing bridge, as shown in Figure2. Depending on the purpose of evaluation, nondestructive tests may involve estimation of strength, salt contents, corrosion rates, alkalinity in concrete, etc. Figure2 Visible concrete distress marked on an elevation of a concrete bridge pier Although most of the nondestructive tests do not cause any damage to existing bridges, some NDT may cause minor local damage (. drilled holes amp。 pressive test (. core test/rebound hammer/ ultrasonic pulse velocity), surface hardness test (. rebound hammer), peration test (. Windsor probe), and pullout test (anchor test). Other structural test methods may include。 rebar corrosion rate – field test, chloride profile field test, rebar corrosion analysis, rebar resistivity test, alkalisilica reactivity field test, concrete alkalinity test (carbonation field test), concrete permeability (field test for permeability). 4 Nondestructive Evaluation of Deteriorated Concrete Bridge Piers The process of evaluating the structural condition of an existing concrete bridge consists of collecting information, . drawings and construction amp。沖刷、腐蝕和風(fēng)化對(duì)這些古老的橋梁已經(jīng)造成了破壞，而維修資金短缺更加劇了它們的損壞。然而，采用碳纖維復(fù)合材料修復(fù) 受損 混凝土橋梁的指導(dǎo)和規(guī)范還非常有限。此設(shè)計(jì)對(duì)碳纖維增強(qiáng)混凝土橋的 延性，及其應(yīng)用后效果 也進(jìn)行了討論和介紹。這些因素包括但又不僅限于化學(xué)物的侵蝕，受力鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，化學(xué)物質(zhì)的聚合反應(yīng)。為了修復(fù)日漸惡化的現(xiàn)存橋梁，應(yīng)當(dāng)對(duì)其作徹底的評(píng)估。 應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料可以 恢復(fù)混凝土橋梁最初的狀況并延長(zhǎng)其使用年限。碳纖維復(fù)合材料的幾個(gè)設(shè)計(jì)指南也已經(jīng)被應(yīng)用于強(qiáng)化混凝土橋梁。本文通過(guò)合適的例子給出了修復(fù)受損混凝土梁橋的準(zhǔn)則，列出了評(píng)估、無(wú)損檢測(cè)、碳纖維復(fù)合材料復(fù)原受損混凝土橋梁。此設(shè)計(jì)對(duì)碳纖維增強(qiáng)混凝土橋的延性和反應(yīng)的效果也進(jìn)行了討論和介紹。越來(lái)越多的橋梁在達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限之前出現(xiàn)令人側(cè)目的破損?？偟膩?lái)說(shuō)，橋梁的 損壞 與考慮它的花費(fèi)多少是緊密相關(guān)的。通常由混凝土保護(hù)層預(yù)防受力筋的腐蝕。如果不及時(shí)處理像鋼筋腐蝕這種耐久性問(wèn)題，可能會(huì)引起受力不均問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，如圖 1所示。 評(píng)價(jià)現(xiàn)有橋梁的元素或體系需要 翻看 asbuilt圖紙 ，才能準(zhǔn)確的評(píng)估出現(xiàn)有橋梁的狀況，如圖2所示。 雖然大多數(shù)的無(wú)損測(cè)試對(duì)現(xiàn)有橋梁不會(huì)造成任何損壞，一些無(wú)損檢測(cè)可能 導(dǎo)致的輕微局部損傷（如鉆洞取芯），在無(wú)損檢測(cè)完畢后應(yīng)予以修復(fù)。 圖 2 混凝土橋墩可見缺陷正面圖 為了針對(duì)特殊情況選擇最合適的無(wú)損檢測(cè)，應(yīng)該明確測(cè)試的目的。強(qiáng)度測(cè)試的方法可能包括：抗壓測(cè)試（如軸心抗壓、反彈測(cè)試儀、超聲波脈沖速度檢測(cè)）；表面硬度測(cè)試（如反彈儀測(cè)試）；貫入度試驗(yàn)（如溫莎探針）；拉拔試驗(yàn)（錨索抗拔試驗(yàn)）。 質(zhì)量和耐久性試驗(yàn)方法包括：鋼筋銹蝕率 — 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)剖面氯化物，驗(yàn)定鋼筋銹蝕率，測(cè)試鋼筋電阻率，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定 堿質(zhì)與粒料反應(yīng)活性 ，混凝土堿度測(cè)定（碳化測(cè)定），混凝土的滲透性（現(xiàn)場(chǎng)滲透性試驗(yàn)）。評(píng)估過(guò)程可以概括如下：（ 1）計(jì)劃評(píng)估；（ 2）預(yù)備評(píng)估，主要包括現(xiàn)有文件檢查、實(shí)地檢查、材料檢驗(yàn)和初步分析；（ 3）初步評(píng)估，主要有檢查階段，審查階段和完成階段。 如果上述提供的信息，不足以用來(lái)進(jìn)行高水平的評(píng)估。對(duì)于某個(gè)現(xiàn)存損壞的混凝土橋梁成功地分析評(píng)估應(yīng)當(dāng)考慮橋梁的實(shí)際情況及它的各部分的損壞程度。 5 碳纖維復(fù)合材料修復(fù)受損橋梁的應(yīng)用 碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用 延長(zhǎng)了既有混凝土橋梁的使用年限而變得越來(lái)越引人注目。在 20 世紀(jì) 80 年代，這些材料被應(yīng)用于加強(qiáng)既有混凝土橋梁，最先是被用來(lái)替代鋼板，后來(lái)被用來(lái)替代鋼套作為橋墩的耐震補(bǔ)強(qiáng)。纖維以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能使兩者良好復(fù)合。大部分在建筑市場(chǎng)上能買到的碳纖維復(fù)合材料加固系統(tǒng)都是由單向纖維嵌套在樹脂基質(zhì)中構(gòu)成，最具代表性的是環(huán)氧樹脂。然而，在交通荷載作用下，結(jié)構(gòu)在破壞之前 且全局的形變?cè)诳山邮艿某潭葍?nèi)，碳纖維復(fù)合材料板與混凝土基質(zhì)之間局部的脫膠是被允許的。為了增加碳纖維復(fù)合材料加強(qiáng)的混凝土主梁的延性，防止由于混凝土基質(zhì)與碳纖維復(fù)合材料接觸面之間產(chǎn)生局部脫膠而造成的縱向板過(guò)早剝離，應(yīng)將用于增強(qiáng)抗彎強(qiáng)度的縱向碳纖維復(fù)合材料板、橫向板及對(duì)角板互相錨固。 圖 3 碳纖維復(fù)合材料混 凝土墩柱彎剪強(qiáng)度的加強(qiáng) 由于鋼筋的銹蝕而導(dǎo)致的鋼筋截面面積的損失和混凝土保護(hù)層的損壞是混凝土橋梁構(gòu)件損壞的根本原因。碳纖維復(fù)合材料對(duì)受損橋梁結(jié)構(gòu)的修復(fù)如下圖 4所示。鋼筋的銹蝕可能會(huì)導(dǎo)致混凝土橋梁的構(gòu)件發(fā)生彎曲或者剪切破壞。碳纖維復(fù)合材料可以被應(yīng)用于增加 構(gòu)件的抗彎剪強(qiáng)度，也可以被用來(lái)修復(fù)混凝土橋梁的受損構(gòu)件。在極易被腐蝕的環(huán)境中，防腐蝕的碳纖維復(fù)合材料體系應(yīng)當(dāng)被應(yīng)用，以便成功的修復(fù)受損的混
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