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1混凝土结构维护管理工程面临的挑战1

1.1 土木工程建设对社会、经济和环境可持续发展的重要性1

1.2 发达国家的历史经验和教训4

1.3 我国土木工程面临的挑战12

1.4 国内外混凝土结构维护管理技术和实践17

1.4.1 混凝土结构的安全、耐久与健康17

1.4.2 混凝土材料的高性能化19

1.4.3 混凝土结构的检测、监测以及健康监测25

1.4.4 混凝土结构的维修与加固27

1.4.5 混凝土材料与结构的再生28

1.4.6 混凝土结构的全寿命设计与维护管理29

1.5 工程结构维护管理工程学的必要性31

2混凝土结构维护管理工程学的基本原理33

2.1 引言33

2.2 全寿命周期混凝土结构设计理念与维护管理33

2.3 混凝土结构全寿命维护管理的目标37

2.4 混凝土结构维护管理原则、流程及其要素43

2.5 工程结构维护管理策略46

2.6 混凝土结构的维护管理的信息化49

2.6.1 信息化维护管理的特点49

2.6.2 工程结构的信息化维护管理系统（BMS、TMS）51

2.6.3 路面管理系统（PMS）55

2.6.4 建筑信息模型（BIM）58

2.7 风险管理60

2.7.1 工程风险60

2.7.2 风险管理62

2.7.3 风险识别63

2.7.4 风险管理的基本流程64

2.8 基础设施维护管理中的资产管理系统65

2.9 智能结构与智慧基础设施67

3混凝土结构的检查/调查71

3.1 引言71

3.2 检查/调查类型71

3.2.1 初期检查74

3.2.2 周期性检查74

3.2.3 详细检查76

3.2.4 特殊检查76

3.2.5 各类检查的作用76

3.3 检查/调查方法77

3.3.1 书面材料调查与存档78

3.3.2 目测及手工调查78

3.3.3 结构检测80

3.3.4 结构实物加载和振动试验调查114

3.3.5 基于机器人的检测技术119

3.3.6 基于传感技术的结构健康监测121

3.3.7 荷载与环境的作用137

4混凝土结构的劣化机理及分析预测139

4.1 引言139

4.2 钢筋混凝土结构的典型劣化症状及主要原因140

4.2.1 初期缺陷140

4.2.2 服役期间的损伤及劣化142

4.3 钢筋混凝土结构的劣化机理判断和性能退化预测143

4.3.1 概述143

4.3.2 劣化机理的推定145

4.3.3 混凝土碳化引起的劣化146

4.3.4 盐害149

4.3.5 冻融对混凝土结构的劣化破坏152

4.3.6 化学腐蚀154

4.3.7 碱骨料反应156

4.3.8 表面磨耗破坏159

4.3.9 钢筋混凝土桥面板的疲劳损伤161

5混凝土结构的性能评估与健康诊断164

5.1 引言164

5.2 结构性能评估的类型164

5.3 结构的性能要求166

5.4 混凝土结构的性能评估168

5.4.1 结构性能评估的目的与需求168

5.4.2 结构性能评估的内容与指标169

5.4.3 结构性能评估层次172

5.5 性能评价方法178

5.5.1 根据结构表观进行性能评价178

5.5.2 基于结构检算的性能评价179

5.5.3 利用非线性有限元分析进行性能评价181

5.5.4 结构性能的层次分析与分级方法182

5.5.5 结构性能的可靠度分析方法183

5.5.6 利用专家系统对结构进行性能评价185

5.6 基于结构健康监测的性能评价186

5.7 结构的健康诊断与预警187

5.7.1 健康诊断及安全预警的方法与流程187

5.7.2 基于监测数据的异常分析187

5.7.3 基于监测数据推演的结构参数与损伤识别及性能评价189

5.8 混凝土结构性能退化及剩余寿命预测190

5.8.1 混凝土结构的性能退化190

5.8.2 混凝土结构的剩余寿命预测191

5.8.3 基于结构健康监测的寿命预测191

5.9 结构的抗震性能及其评估196

5.9.1 混凝土结构的抗震设计理念196

5.9.2 混凝土结构抗震性能的退化198

5.9.3 混凝土结构抗震性能评价方法198

5.9.4 混凝土结构的震后性能快速评价200

5.10 房屋建筑的安全及抗震鉴定201

5.10.1 房屋建筑的鉴定必要性201

5.10.2 房屋建筑的安全性鉴定204

5.10.3 房屋建筑的抗震性能鉴定209

5.10.4 房屋结构的震后性能水平评定211

6混凝土结构的修补加固措施214

6.1 引言214

6.2 混凝土结构修补技术217

6.2.1 混凝土裂缝的修补方法217

6.2.2 混凝土表面保护方法218

6.2.3 电化学防腐技术221

6.2.4 修补材料224

6.2.5 修补效果的确认226

6.3 混凝土结构加固技术226

6.3.1 混凝土结构抗弯加固227

6.3.2 混凝土结构抗剪加固250

6.3.3 混凝土结构抗震加固252

6.3.4 混凝土结构抗疲劳加固261

6.3.5 混凝土结构抗脱落加固262

6.3.6 混凝土结构更换与更新技术265

6.3.7 其他混凝土结构加固267

6.3.8 混凝土加固效果的评价267

6.4 针对混凝土结构不同退化机理的修补加固对策268

6.4.1 混凝土碳化的修补加固对策268

6.4.2 混凝土盐害修补加固对策269

6.4.3 混凝土碱骨料反应损伤修补加固对策271

6.4.4 混凝土冻害修补加固对策272

6.4.5 混凝土化学腐蚀修补加固对策273

6.4.6 RC桥面板疲劳损伤的修补加固对策274

6.4.7 混凝土表面磨耗修补加固对策274

7混凝土结构的解体与拆除277

7.1 概述277

7.2 拆解技术279

7.2.1 沿革279

7.2.2 机械冲击式拆除281

7.2.3 膨胀破碎拆除法282

7.2.4 切割式拆除282

7.2.5 控制爆破拆除法286

7.2.6 电子类加热拆除法286

7.3 结构重建与构件更换288

7.3.1 结构拆除288

7.3.2 构件拆除更换291

7.4 环境友好与资源再利用292

7.4.1 废弃物分类292

7.4.2 再利用技术294

7.4.3 大气污染物处理296

8混凝土结构的维护管理工程指南300

8.1 桥梁300

8.1.1 桥梁的病害特点300

8.1.2 桥梁维护管理系统303

8.1.3 桥梁维护管理的技术要素306

8.1.4 桥梁资产管理322

8.2 隧道330

8.2.1 隧道的病害330

8.2.2 隧道管理系统331

8.2.3 隧道的检查331

8.2.4 隧道的性能评估339

8.2.5 隧道的维护对策345

8.2.6 隧道结构的健康监测实例345

9展望359

9.1 引言359

9.2 工程结构维护管理体制建立359

9.3 维护管理标准的精细化及维护管理人才培养360

9.4 基于大数据的高度信息化平台361

9.5 资产管理知识的建立362

9.6 混凝土结构维护管理产业的建立363

9.7 智慧基础设施与智慧城市364

参考文献367