钢筋混凝土结构基于耐久性劣化度的可靠性分析

结构耐久性的不足将引发其性能的劣化,并导致结构可靠度的降低。根据已建立的两种劣化度模型及极限状态法,以碳化深度和锈胀开裂两种不同的耐久性劣化度为指标,提出了混凝土结构使用寿命全过程可靠度的计算方法。结合工程实例,以荷载作用下的混凝土结构在碳化环境中的劣化问题为例,构建极限状态函数,基于两种劣化度模型,对其运用可靠度理论进行分析,得到了基于耐久性劣化度的结构可靠度求算方法。研究结果表明：可靠度与结构的混凝土保护层厚度及碳化速率的统计数值或钢筋锈蚀量密切相关。计算方法可为分析在役工程的耐久性提供参考。参14     

碳化作用下基于可靠度的混凝土结构耐久性设计方法研究

对碳化作用下基于可靠度的混凝土结构耐久性设计方法进行了研究。首先确定碳化作用对应的结构耐久性极限状态和可靠指标,然后选择碳化深度预测模型,以设计使用寿命模式建立失效概率方程,最后在满足结构设计使用年限的条件下综合确定结构与材料的耐久性指标,并给出不同环境条件下的计算实例。     

受力状态下混凝土材料劣化模型与可靠性分析

通过分析试验数据,修正和改进了现有混凝土碳化深度预测模型中的应力影响系数和水灰比影响系数,并给出了基于可靠性分析的混凝土结构材料劣化寿命准则。分析表明：拉、压应力状态下,混凝土碳化速率分别得到促进和抑制,特别是随着拉应力水平的增加,碳化速率越来越快;通过可靠性分析可得,混凝土材料劣化概率与可靠度存在一一对应的关系,同时混凝土保护层厚度和应力水平对混凝土结构的寿命影响显著,在具有相同可靠度保障时,随着拉应力水平的提高或保护层厚度的减小,混凝土材料的劣化时间将缩短。     

组合寿命准则分析混凝土结构的耐久性与可靠度

以混凝土碳化为例,分析和研究碳化与钢筋锈蚀对于结构耐久性寿命的影响,以及碳化和锈蚀对混凝土裂缝的产生以及发展的影响,提出了以组合寿命准则分析混凝土结构耐久性寿命的方法,最后,又从时变可靠度的角度探讨了结构耐久性的分析方法。     

钢筋混凝土碳化耐久性寿命分析

通过对钢筋混凝土碳化耐久性机理及影响因素进行分析,采用随机碳化深度模型对混凝土碳化深度进行预测,并结合碳化可靠度分析对钢筋混凝土结构耐久性寿命进行评定,为混凝土结构的评估与管理奠定基础。     

基于微分等价递归算法的桥梁体系耐久性可靠度动态评估

结构耐久性可靠度评估应以体系为对象,并且要体现结构性能的自身特征及动态时变特性。基于贝叶斯动态更新技术,以混凝土碳化深度为随机变量,利用体现结构个性特征的实桥检测信息对传统静态碳化模型进行修正。以可靠度指标为评价标准,引入能计入构件间相关性的微分等价递归算法,并将其嵌入到贝叶斯动态更新框架中,构造出体系碳化耐久性动态评估模型和计算流程,形成了复杂体系碳化耐久性动态可靠度计算方法,采用MATLAB平台开发了计算程序。利用碳化试验模拟实桥检测数据,对钢筋混凝土拱桥进行了体系动态耐久性评估,发现模型更新后拱圈和立柱的碳化耐久性可靠度比更新前有所增大,而桥面板则有所降低,体系耐久性可靠度低于构件可靠度。     

钢筋混凝土结构适用耐久性分析

针对钢筋混凝土适用耐久性的2种极限状态,即碳化耐久性极限状态和锈胀开裂耐久性极限状态,运用可靠性结构原理.在可靠度水准上提出确定混凝土结构或构件碳化和锈胀开裂寿命的计算方法。     

地下混凝土结构耐久性的RBF预测及灵敏性分析

影响地下混凝土结构耐久性的因素较多且较复杂,各种因素对耐久性的作用是交叉影响的。结合实际情况,选取常见的有代表性的几个因素,如与周边岩土介质及施工条件等相关的应力状态及水平、混凝土材料配合比、碳化环境、服役期限等,分析它们交叉影响下地下结构耐久性的劣化状况,结合所建立的耐久性寿命评判准则,预测结构的耐久性寿命。在试验基础上获得各影响因素与碳化深度的相关数据,采用人工智能RBF的方法,建立神经网络预测模型。模型经验证可有效用于对同类工程条件下地下结构耐久性寿命的评判与预测,并对个影响因素的敏感性进行了分析,可泛化推广至其他各环境影响因素作用下的耐久性寿命的类似分析。     

地下工程混凝土结构耐久性的多指标多模式评价模型

影响地下结构混凝土耐久性的因素较多且较复杂,各种因素对耐久性的作用是交叉影响的。结合实际情况,选取常见的有代表性的几个指标,如与周边岩土介质及施工条件等相关的应力状态及水平、混凝土材料配合比、碳化环境、服役期限等,分析它们交叉影响下地下结构耐久性的劣化状况,结合所建立的耐久性寿命评判准则,预测结构的耐久性寿命。在试验基础上获得多个影响指标与碳化深度的相关数据,建立多指标多模式预测模型。模型经验证可有效用于对同类工程条件下地下结构耐久性寿命的评判与预测,并可泛化推广至其他各环境影响因素作用下的耐久性寿命的类似分析。     

基于碳化寿命准则的钢筋混凝土结构耐久性评定

混凝土中的钢筋锈蚀是造成混凝土结构耐久性损伤的最主要因素,而在一般大气环境下,混凝土碳化则是混凝土中钢筋锈蚀的前提条件。目前,国内外对混凝土碳化进行了大量的试验研究及理论分析,对混凝土碳化机理与影响因素已经有了深刻的认识,并提出了很多碳化深度的计算模型,总结了钢筋混凝土结构耐久性设计的概率方法,为进一步研究混凝土中钢筋锈蚀与混凝土结构的寿命预测提供了基础。文章将在此基础上,通过进一步的可靠度分析,确定钢筋混凝土结构耐久性评定的分级标准,最终建立基于碳化寿命准则的钢筋混凝土结构的耐久性评定方法。     

暴露21年后混凝土的碳化及氯离子侵入研究

对暴露21年的挡浪坝和预制混凝土扭工字块钻取了一批直径100 mm的混凝土芯样。在实验室测定了芯样中的碳酸钙含量和氯离子分布;通过压汞试验测定了混凝土表层和内部的孔结构;分析材料因素和环境因素对碳化及氯离子分布的影响。结果表明,在相对湿度较高时,混凝土碳化十分有限,且以未完全碳化区为主导;实际暴露混凝土中氯离子侵入深度...     

预应力混凝土试件碳化试验及碳化深度预测模型研究

进行了碳化环境下预应力混凝土试件弯曲受拉和直接受压的耐久性试验研究,阐述了碳化作用对预应力混凝土结构的损伤机理。引进拉、压应力状态影响函数χσ,以反映碳化深度和应力状态及应力水平的关系。分别假定Fick第Ⅰ定律中的碳化时间指数α为0.50或为变量,由此建立了多因素影响下的预应力混凝土结构碳化深度预测模型,且采用一次可靠性方法(FORM)对碳化深度预测模型进行了分析。研究结果表明,拉、压应力分别可加快和减缓混凝土结构的碳化速度,χσ反映了碳化速率的变化趋势。最优的碳化时间指数α=0.48,若近似取α=0.50,计算结果也是足够准确的,由此印证了Fick第Ⅰ定律的正确性,而且采用FORM计算预应力混凝土结构碳化深度的离散程度是可靠的。     

碳化概率模型及混凝土结构碳化失效概率分析

混凝土碳化分析是评估混凝土结构长期性能的重要内容。该文分析总结了现有混凝土碳化理论和经验模型。在现有确定性模型基础上,通过添加模型修正项的方法修正确定性模型的误差,建立混凝土碳化概率模型。概率模型中模型参数的后验统计分布特征利用已有检测数据通过贝叶斯更新手段获得。基于建立的碳化概率模型,构建混凝土结构碳化时变失效概率的分析方法,该方法充分考虑模型不确定性对混凝土结构碳化时变失效概率的影响。运用该方法对一钢筋混凝土简支板的碳化性能进行了分析评估。     

Mesoscopic simulation method of concrete carbonation process

Concrete structures in the atmosphere may suffer from the problem of steel corrosion induced by the carbonation process. Most of previous research on concrete carbonation problems has been performed on the macro-scale. These studies did not consider the influence of the aggregates, which should be involved on meso-scale. In order to extend the present studies on the problems of concrete carbonation from macro-scale to meso-scale, an improved method to simulate the random aggregate structure (RAS) in concrete has been proposed. This method can be divided into two steps: the process of RAS in a three-dimensional model, and the process of numerical analysis in a cross-section. In this method, the effect of the randomness on the results of RAS is analysed. Based on the mass conservation law and kinetic model of chemical reactions, a simplified numerical model of concrete carbonation is developed. The effect of the key parameters in this model such as effective diffusion coefficient of CO₂ and carbonation reaction constant is discussed. The comparison of the simulations of concrete carbonation process on macro-scale and meso-scale is discussed as well. Finally, an application of the method to determine the proper composition of concrete in the practical engineering is presented.     

如何评价钢筋混凝土结构自防水

混凝土结构自防水是有效的防水作法，但易受到收缩开裂、徐变碳化、电化学腐蚀诸因素的影响，故不提倡单一作法。同时，混凝土自防水是一个综合工法，其质量受到材料、设计和施工的影响。     

钢筋混凝土碳化可靠度评估方法研究

介绍了钢筋混凝土结构的混凝土碳化机理及碳化深度模型,建立了以分析时间为起点的混凝土碳化可靠度分析及剩余碳化寿命预测模型,并研究了其近似计算方法。以实际工程为案例,对其碳化可靠度及剩余碳化寿命进行预测,为该结构的维修加固决策提供了建议。     

膨胀剂对粉煤灰混凝土显微结构及抗碳化性能的影响

在水泥混凝土中加入膨胀剂将改变水化产物的数量和孔结构,进而影响其抗碳化性能.对掺膨胀剂水泥混凝土的显微结构及抗碳化性能进行了研究,分析了膨胀剂用量和碳化过程对混凝土中Ca(OH)<,2>含量和孔结构特性的改变规律.研究结果表明:膨胀剂虽然增加了混凝土内Ca(OH)<,2>的数量,但同时劣化了混凝土内部的孔结构,使CO<...     

长沙地铁混凝土抗碳化性能及使用寿命预测研究

研究多种因素对长沙地铁混凝土的抗碳化性能的影响,试验结果表明混凝土抗碳化性能随混凝土强度等级增加而增强;采用聚羧酸减水剂混凝土的抗碳化性能优于采用萘系减水剂的混凝土的抗碳化性能。依据Fick第二定律及相似理论,建立了长沙地铁混凝土抗碳化耐久性预测方法。混凝土抗碳化耐久性预测结果表明所设计的不同强度等级的长沙地铁混凝土抗碳化耐久寿命均超过了100年的设计使用寿命。     

冻融对混凝土碳化的影响

为研究冻融对混凝土碳化的影响,对4种不同配合比混凝土先后进行冻融循环和加速碳化,测定其CaCO3含量,并采用Boltzmann函数拟合碳化深度值.结果表明,冻融作为混凝土损伤的动力源,加速碳化进程,循环次数越多,碳化后CaCO3含量和相应的碳化深度越大;在冻融和高浓度CO2环境下,粉煤灰的掺入增加混凝土碳化量,对混凝土结构不利.     

诌议受力状态下的混凝土结构碳化试验与思考

本文主要针对受力状态下的混凝土结构碳化试验进行了具体的分析与探讨。