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钢筋混凝土变电构架是国家的重要基础设施,由于各种因素的影响,即使是混凝土材料、设计和施工的质量都很好,但随着服役时间的延长,变电构架将发生材料老化、结构损伤,如混凝土碳化、钢筋锈蚀、保护层锈胀开裂等,这些结构损伤终将导致结构抗力的降低,从而严重影响了结构的耐久性。因此在役钢筋混凝土变电构架是否仍能安全使用,是人们非常关心的问题。本文围绕在役钢筋混凝土变电构架的耐久性问题,研究的主要内容下:
首先综述了一般土木建筑结构中混凝土耐久性损伤检测模式,从行业特征、构件构造特征、几何物理特征、仪器检测特征以及相关因素等多个方面研究了在役变电站混凝土构架耐久性缺陷检测手段的特异性,提出了在役变电站混凝土构件实用多维检测模式,并对在役变电站混凝土构件实用多维检测内容和检测范围进行详细说明,通过对五所变电站的现场调研与检测总结出常见混凝土变电构架病害及对应的病害描述以及病害原因,给出了在役变电站混凝土构架组成构件的损害评级标准。
其次对在役钢筋混凝土变电构件承压试验进行了研究,介绍了已有安全级别判断方法并就其缺陷进行了修正,从而建立了适用于混凝土变电构件的安全级别判断方法。给出了混凝土耐久性寿命构成并结合构件承载力研究成果给出了各寿命期的判断标准,在总结已有研究成果的基础上给出了混凝土变电构件耐久性寿命计算模式。
接着在研究可靠性判别方法优缺点的基础上,采用模糊数学理论以及运用ANSYS有限元软件的可靠性分析输出模块对任一输出结果变量进行灵敏度分析从而有效的确定隶属函数和权重集,提出了适用于变电构架可靠性判断的模糊综合判断法,加强了电力系统变电构架的科学管理。
最后由于变电站环形薄壁混凝土结构的众多特异性从而导致不能有效的运用建筑结构中常用的加固方法对其进行加固,因而对变电站砼构架应探寻具有行业适配性的加固修复技术。针对变电站环形薄壁混凝土结构的众多特异性,研究出了具有行业适配性的变电站砼构架修复加固技术并运用该技术对变电构件进行了加固同时推导了相关强度计算公式。