海潮影響區(qū)鋼筋混凝土橋梁的耐久性研究.pdf

1、本文結(jié)合研究項(xiàng)目“海潮影響區(qū)公路橋梁結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)與耐久性評(píng)估方法的研究”，主要完成了以下研究工作： 1.進(jìn)行了持續(xù)彎曲荷載作用下混凝土在氯化鈉溶液中的長(zhǎng)期潮汐循環(huán)試驗(yàn)，研究了混凝土在持續(xù)彎曲荷載作用下所處的應(yīng)力狀態(tài)對(duì)氯離子在混凝土中滲透擴(kuò)散性能的影響。應(yīng)力狀態(tài)對(duì)氯離子在混凝土中的滲透擴(kuò)散有一定的影響。拉應(yīng)力加快了氯離子在混凝土中的擴(kuò)散速度，增加了混凝土中的氯離子含量；而壓應(yīng)力降低了氯離子在混凝土中的擴(kuò)散速度，減少了混凝土中的氯離

2、子含量?；贔ick第二定律計(jì)算了彎曲荷載作用下的氯離子擴(kuò)散系數(shù)和隨時(shí)間變化的擴(kuò)散系數(shù)。 2.分析討論了鋼筋脫鈍的氯離子臨界濃度，基于既有鋼筋混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，以Fick第二擴(kuò)散定律導(dǎo)出的氯離子擴(kuò)散數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，對(duì)氯離子濃度和氯離子擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算確定，建立了氯離子濃度預(yù)測(cè)的概率模型。另外，將氯離子臨界濃度值視為因暴露區(qū)域而變的定值，混凝土保護(hù)層厚度和計(jì)算模式不確定性系數(shù)視為隨機(jī)變量，以同一座橋梁一定區(qū)域內(nèi)的混凝土

3、表面氯離子濃度和氯離子擴(kuò)散系數(shù)為一個(gè)確定的值，建立了氯離子環(huán)境下鋼筋脫鈍的時(shí)變概率模型。而且以一座實(shí)際的橋梁為例，計(jì)算了不同剩余使用年限時(shí)鋼筋脫鈍概率的預(yù)測(cè)值。 3.分析討論了混凝土碳化機(jī)理及其影響因素，并探討了混凝土碳化深度的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型，基于既有鋼筋混凝土橋梁的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)碳化系數(shù)和混凝土強(qiáng)度進(jìn)行回歸分析，建立了根據(jù)混凝土強(qiáng)度預(yù)測(cè)碳化深度的數(shù)學(xué)模型。將混凝土強(qiáng)度，保護(hù)層厚度，計(jì)算模式不確定性系數(shù)作為隨機(jī)變量，以混凝土的碳化深

4、度作為一個(gè)隨時(shí)間變化的隨機(jī)過(guò)程，建立了混凝土碳化到鋼筋表面的時(shí)變概率隨機(jī)模型，并以一座實(shí)際橋梁為例，給出了在不同使用年限時(shí)混凝土碳化到鋼筋表面的預(yù)測(cè)值。 4.根據(jù)鋼筋混凝土橋梁橋梁結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和耐久性綜合評(píng)估的要求，將橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)劃分為整體結(jié)構(gòu)、子結(jié)構(gòu)及構(gòu)件三個(gè)層次，并對(duì)其影響因素進(jìn)行分析研究，建立了橋梁結(jié)構(gòu)耐久性的逐級(jí)遞階、相互關(guān)聯(lián)的有序多層次的模糊綜合評(píng)估模型。其中各層次各因素指標(biāo)相對(duì)權(quán)重的確定是采用不確定型層次分析法構(gòu)造區(qū)間