老化鋼筋混凝土梁橋疲勞壽命評估方法 馬亞飛 9787030759610 【台灣高等教育出版社】

內容簡介
我國混凝土橋樑占橋樑總數的90%以上，反覆車輛荷載和不利環境影響下橋樑腐蝕疲勞損傷問題日益突出。
《老化混凝土橋樑疲勞壽命評估方法》針對腐蝕疲勞導致的材料複合損傷機理，對準確預測混凝土橋樑的壽命這一問題，開展了系統試驗和理論研究。通過開展不同環境和不同應力比下的鋼筋疲勞裂紋擴展試驗，揭示材料疲勞斷裂失效機理；通過研究腐蝕水平和應力幅值對混凝土梁抗彎剛度、疲勞壽命和失效模式的影響，建立老化混凝土梁疲勞抗彎剛度計算模型；提出坑蝕和疲勞耦合作用建模方法，考慮鋼筋與混凝土間粘結性退化、外界環境變化等不確定性因素，提出基於等效初始裂紋增長的老化混凝土橋樑疲勞壽命評估方法。
《老化混凝土橋樑疲勞壽命評估方法》可供橋樑管理及科研技術人員使用，也可作為橋樑工程方向研究生的教材。

目錄
第1章 緒論
1 1 研究意義
1 2 國內外研究現狀
1 2 1 腐蝕鋼筋靜力和疲勞性能
1 2 2 疲勞裂紋擴展機理
1 2 3 腐蝕疲勞裂紋擴展機理
1 2 4 腐蝕混凝土梁疲勞性能退化
1 2 5 腐蝕疲勞壽命評估方法
1 3 已有研究的局限性
1 4 本書內容體系
第2章 鋼筋疲勞裂紋擴展試驗
2 1 疲勞裂紋擴展試驗
2 1 1 試件設計
2 1 2 試驗過程
2 2 材料微觀試驗
2 2 1 製備斷口樣品
2 2 2 製備金相樣品
2 2 3 選取觀察點
2 3 疲勞裂紋擴展性能退化規律
2 3 1 材料微觀結構特點
2 3 2 疲勞裂紋擴展速率
2 3 3 疲勞斷口形貌
2 3 4 疲勞裂紋擴展路徑
2 4 小結
第3章 鋼筋腐蝕疲勞裂紋擴展試驗
3 1 腐蝕疲勞裂紋擴展試驗
3 1 1 試件設計
3 1 2 腐蝕環境設計
3 1 3 腐蝕疲勞試驗過程
3 2 腐蝕疲勞裂紋擴展規律
3 2 1 疲勞裂紋擴展門檻值
3 2 2 腐蝕疲勞裂紋擴展速率
3 2 3 腐蝕疲勞裂紋擴展路徑
3 2 4 腐蝕疲勞斷口形貌
3 3 腐蝕疲勞耦合作用機理
3 4 小結
第4章 腐蝕RC梁疲勞后抗彎剛度退化試驗與計算方法
4 1 腐蝕RC梁疲勞性能試驗
4 1 1 試件設計
4 1 2 快速腐蝕試驗
4 1 3 載入過程
4 1 4 靜力拉伸試驗
4 2 腐蝕RC梁疲勞后抗彎性能退化規律
4 2 1 銹脹裂縫
4 2 2 疲勞后荷載-撓度關係
4 2 3 疲勞荷載下混凝土裂縫發展
4 2 4 失效模式和疲勞壽命
4 2 5 疲勞后腐蝕鋼筋應力-應變曲線
4 3 腐蝕RC梁疲勞后抗彎剛度計算模型
4 4 小結
第5章 考慮空間效應的腐蝕鋼筋疲勞后本構關係模型
第6章 腐蝕RC梁疲勞壽命高效分析方法
第7章 坑蝕與疲勞耦合作用下RC橋樑壽命評估
第8章 鋼筋與混凝土間粘結退化影響下RC梁疲勞壽命評估
第9章 季節性腐蝕疲勞作用下RC橋樑壽命評估
參考文獻

前言/序言
橋樑作為交通線路的咽喉要道，對交通的安全運營起著關鍵作用。截至2022年底，我國公路橋樑總數已達103 3萬余座，居世界首位。其中，混凝土橋樑占很大比重。在不利環境長期作用下，橋樑老化、腐蝕問題日益突出，已成為制約橋樑服役水平的主要因素。同時，橋樑還承受反覆車輛荷載作用，持續增長的交通量使得服役橋樑疲勞損傷問題逐漸顯現。腐蝕會進一步加速疲勞損傷累積，顯著降低結構使用壽命。工程中這種複合損傷較為常見，如除冰鹽過量使用或在沿海等環境下防護不當，易引起腐蝕進而加劇橋樑疲勞。腐蝕和疲勞作用導致的結構失效往往是瞬間的，失效前無任何徵兆。腐蝕和疲勞影響下橋樑維護和修復正日益成為關係結構長期耐久性的關鍵問題之一。混凝土橋樑的腐蝕疲勞損傷機理十分複雜，受很多因素影響，準確預測其腐蝕疲勞壽命是橋樑維修加固決策的前提。
筆者一直從事橋樑可靠性和耐久性方面的理論研究與實踐。本書是筆者對老化混凝土橋樑疲勞性能退化特徵及疲勞壽命評估方法的研究成果總結。全書共9章。第1章介紹鋼筋以及混凝土構件在腐蝕疲勞耦合作用下的力學性能退化的研究現狀，論述了現有研究仍有待解決的關鍵科學問題。第2章開展鋼筋疲勞裂紋擴展試驗，明確了應力比和材料晶粒組織取向對鋼筋疲勞裂紋擴展性能的影響。第3章開展鋼筋腐蝕疲勞裂紋擴展試驗，揭示了應力比和腐蝕環境類型對鋼筋疲勞裂紋擴展的影響，明確了鋼筋腐蝕疲勞耦合機理。第4章研究腐蝕和疲勞影響下混凝土橋樑構件抗彎性能退化規律，構建了相應的抗彎剛度計算模型。第5章建立考慮空間效應的腐蝕鋼筋疲勞后的本構關係模型。第6章考慮鋼筋不同腐蝕形態和鋼筋坑蝕導致的應力集中影響，發展腐蝕混凝土梁疲勞壽命高效分析方法。第7章考慮鋼筋坑蝕的不同建模方法，提出坑蝕與疲勞耦合作用下混凝土橋樑壽命評估模型。第8章建立疲勞粘結退化下腐蝕鋼筋與混凝土間變形不協調的解析量化模型，建立粘結退化影響下的疲勞壽命預測方法。第9章考慮混凝土橋樑服役環境變化影響，提出季節性腐蝕疲勞作用下的混凝土橋樑壽命評估方法。
本書由長沙理工大學馬亞飛教授、華東交通大學郭忠照博士、長沙理工大學王磊教授共同撰寫。在本書寫作過程中得到了博士生汪國棟、蘇小超，碩士生王強、彭安銀提供的數據和資料支持。另外，本書還參閱、引用了大量國內外學者的相關文獻，在此一併表示感謝！