桥墩结构损伤与修复理论研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

桥梁是连接山谷两端、河流两岸，能够使道路跨越天然屏障的一种重要交通设施。伴随着我国社会经济的腾飞，桥梁建设的设计施工技术日新月异，桥梁的种类不断增多，呈现出多样化的局面，桥梁的数量也以惊人的速度在增长。据统计，截至2012年底，全国公路桥梁达7.34万座，比上年末增加2.40万座。其中，大桥61735座，特大桥梁2688座。我国是一个河流湖泊众多、海岸线漫长的国家，随着经济的不断发展，要求建造更多的桥梁来应对不断攀升的货运量及人流量，如近年已建成胶州湾跨海大桥、润扬长江大桥等大型桥梁，以及身处千湖之省的武汉已经开建的第九、第十座长江大桥。

特别是近20年以来，随着我国路网改造、旧路改造和公路等级的提升，重型车辆的日渐增多，对原有的公路桥梁的通行能力要求愈来愈高。同时又在材料老化、不利环境以及使用不当等多种因素的综合作用下，既有桥梁特别是桥墩在服役期间抗力不断退化，其安全性和耐久性受到严重影响，引起了国内外研究人员的重视，因此正确地检测出桥梁结构特别是桥墩结构的损伤位置以及进行及时的修复从而延长桥墩的使用寿命就显得尤为重要，这也是现在我们研究这个选题的主要目的。桥梁结构的检测、评估和加固也成为结构安全养护、正常使用的保证措施之一，也是在现在桥梁数量日趋饱和的背景下学术工程界研究的热点。

随着现代理论研究的不断深入，以及建桥技术的成熟和完善，各种新材料、新工艺修建的桥梁层出不穷，但随着时间的推移，任何公路桥梁最终都将成为旧桥；经过长期使用的结构特别是桥墩，难免也会因各种原因使结构发生各种各样的损伤，存在不同程度的病害和缺陷，也就需要维修、加固和改造。

2. 研究的基本内容与方案

(1)桥梁结构损伤理论概述

首先要查阅国内外有关桥梁结构损伤的资料，在现有理论研究的基础上，总结桥梁结构损伤的主要机理，从桥梁结构中的损伤主要是由于材料中损伤的累积而造成的来叙述。按照结构损伤的成因来分类，把损伤分为应力(应变)损伤和腐蚀损伤。应力(应变)损伤是结构中应力或者应变集中引起的局部材料损伤及其累积；而腐蚀损伤也即环境损伤是由于不利环境(海洋性空气湿度、工业盐环境、环境污染、酸雨、含硫很多的介质等)造成的构件表面受到侵蚀、材料劣化、局部产生缺陷、承载面积减小。上述两类损伤，后者的成因是化学的，前者的成因是力学的。

(2)桥墩结构损伤理论与现状调查

3. 研究计划与安排

1 前三周：第一周，寻找有关桥梁损伤、桥墩损伤的硕士或者博士论文以及中外文文献，阅读文献；第二周，翻译与选题有关的外文文献；第三周，撰写开题报告，理清论文撰写的大致思路。

2 第六周前：第四周，安装并熟悉ansys软件；第五周至第六周，完成主要计算理论。

3 第十周前：第七周至第八周，利用一些典型的数值完成桥墩结构建模；第九周至第十周，在已经建好的模型上进行加载分析，分析出桥墩比较容易受损的部位。

4. 参考文献（12篇以上）

[1].王新敏.ansys工程结构数值分析[m].北京：人民交通出版社,2009.

[2].张明.结构可靠度分析—方法与程序[m].北京：科学出版社,2009.

[3].张伟.结构可靠性理论与应用[m].北京：科学出版社,2009.