钢筋混凝土结构可靠度分析方法

介绍了基于人工神经网络(ANN)、遗传算法(GAM)的可靠度分析以及基于模糊数学的可靠度分析,对施工过程以及老化期的钢筋混凝土结构的可靠度进行了研究,从而为结构可靠度分析的智能化奠定了基础,为可靠度分析提供了新的思路和工具。     

氯盐环境下钢筋混凝土结构腐蚀疲劳寿命评估

氯盐侵蚀环境与疲劳荷载的耦合作用显著影响钢筋混凝土结构的安全性和耐久性。本研究建立了钢筋混凝土结构在氯盐侵蚀环境和疲劳荷载耦合作用下的腐蚀疲劳寿命预测模型。该模型考虑了疲劳荷载对钢筋锈蚀速率的影响以及钢筋锈蚀引起的疲劳损伤累积的加速效应。以某工业厂房中6 m跨度钢筋混凝土吊车梁为例,评估了吊车梁的疲劳损伤与腐蚀疲劳寿命,并通过参数化分析讨论了吊车起质量、工作频率和氯盐侵蚀环境等级对疲劳损伤以及腐蚀疲劳寿命的影响。结果表明：吊车梁在设计工况下的腐蚀疲劳性能良好,在设计使用年限内未发生腐蚀疲劳破坏,且最终的腐蚀疲劳寿命为109.8年。吊车起质量、工作频率和氯盐侵蚀环境等级可以导致钢筋混凝土吊车梁的腐蚀疲劳寿命最高分别降低61.7%、45.9%和41.1%。     

海洋环境下钢筋混凝土结构腐蚀疲劳分析

对钢筋混凝土结构的腐蚀疲劳性能进行了分析,总结了已建和在建的跨海大桥提高结构耐久性的措施,为以后避免或减缓钢筋混凝土结构的腐蚀疲劳破坏提供指导。     

钢筋混凝土结构腐蚀疲劳研究现状与发展

针对钢筋混凝土结构在腐蚀环境下承受疲劳荷载发生腐蚀疲劳的现象,分析介绍了近几年钢筋混凝土腐蚀疲劳的研究现状,并提出了进一步需要研究的问题,以避免或减慢腐蚀疲劳的破坏。     

多种腐蚀因素作用下钢筋混凝土结构的可靠度分析

钢筋混凝土结构可能会同时受到多种腐蚀介质的侵蚀。本文给出了钢筋混凝土结构常见的几种腐蚀失效模式。考虑了失效模式间的相关性对结构整体可靠度的影响,用系统可靠度方法分析了多种腐蚀因素作用下钢筋混凝土结构的可靠度并给出了算例。该分析方法计算简便,可以作为多种腐蚀介质环境下结构可靠度分析的参考方法。     

海洋腐蚀环境下钢筋混凝土梁疲劳试验研究

对8根钢筋混凝土梁进行了大气环境、淡水及海水环境下的疲劳试验,研究了其力学性能及刚度损伤演化规律。进一步分析了三种环境与循环荷载共同作用下试件梁的破坏形态、挠度发展规律和疲劳寿命。试验结果表明,腐蚀和疲劳存在耦合作用,海水腐蚀环境与5%～70%荷载水平作用下,梁疲劳寿命最短。根据理论分析和试验结果,对钢筋混凝土梁在严酷海洋环境下的疲劳寿命及其规律进行了进一步研究,参考已有文献和试验研究结果给出了基于钢筋混凝土梁刚度损伤演化规律的疲劳寿命预测模型,经计算,实测结果与该预测模型计算结果之间的误差不超过13%。     

腐蚀环境下FRP加固结构的疲劳性能综述

在现代工程项目中,反复荷载作用下钢筋混凝土结构的疲劳问题正越来越受到人们的重视.当结构或者构件处于腐蚀环境中时,其疲劳性能的降低要比静态时要明显.目前用FRP在结构加固中的应用越来越普遍,本文针对腐蚀环境下 FRP 加固钢筋混凝土结构疲劳性能的已经研究和尚待深入研究的问题进行了分析与探讨.     

腐蚀环境下基于钢筋混凝土截面优化的寿命可靠度

国外学者,论述了在腐蚀环境下基于钢筋混凝土截面优化的寿命可靠度,提出了在横截面水平上的寿命概率优化公式,其目标是在随时间变化的结构可靠度约束条件下使材料成本最小。采用离散梯度——蒙特卡罗模拟的综合优化方法来解决优化问题。结果表明,在寿命设计中,钢筋的用量和位置以及混凝土保护层对达到期望的结构寿命起着重要的作用。     

钢筋混凝土梁腐蚀后疲劳性能的试验研究

对先人工腐蚀和预裂后再人工腐蚀的钢筋混凝土梁试件进行了静力荷载和高周疲劳荷载试验研究,比较了腐蚀对钢筋混凝土梁静力性能和疲劳性能的影响。研究表明,当钢筋腐蚀率较低(小于5%)时,钢筋混凝土梁的静承载力没有明显的变化,但在高周反复荷载作用下,梁疲劳承载力大为降低,特别是试验前预腐蚀的梁,疲劳寿命仅为未腐蚀梁的26%。疲劳承载力降低的原因是局部腐蚀(即使程度很小)导致梁中钢筋出现微缺陷,或使已有的微缺陷扩大,加速了钢筋微裂纹的扩展。所以,对于腐蚀环境中承受反复荷载作用的钢筋混凝土结构,设计中应特别注意腐蚀对结构疲劳性能的影响。     

钢筋混凝土梁腐蚀疲劳的试验研究

本文进行了钢筋混凝土梁在空气环境、淡水环境和盐水环境中的疲劳试验,研究了反复荷载下三种环境中梁的变形发展过程和疲劳寿命。结果表明,在环境和反复荷载的共同作用下,钢筋混凝土梁的挠度-荷载循环次数曲线具有明显的三阶段特征,反映了梁中钢筋裂缝萌生、稳定扩展和不稳定扩展,但曲线的斜率不同,盐水中的最大,淡水中的次之,空气中的最小,说明盐水中的梁损伤最快,淡水中的中等,空气中的最慢。试验同时表明,盐水中梁的疲劳寿命最短,淡水中的中等,空气中的最长,这是不同环境中梁损伤速度不同的结果。本文还根据试验结果给出了三种环境下不同荷载循环次数时钢筋混凝土梁挠度的公式及S-N方程。     

钢筋混凝土结构考虑耐久性的可靠度研究进展

钢筋混凝土结构的耐久性不足将会引起结构性能的劣化 ,从而使结构的可靠度降低。论述了不同耐久性条件下钢筋混凝土结构可靠度分析的国内外研究现状 ,指出了需进一步研究的问题。     

确定大气环境中混凝土保护层厚度的可靠度方法

混凝土保护层厚度是大气环境中钢筋混凝土结构耐久性设计的重要参数之一。提出了确定混凝土保护层厚度的三种可靠度方法 ,着重研究了以承载能力可靠度的降低为控制条件的混凝土保护层厚度确定问题。     

已有钢筋混凝土框架结构的抗震可靠度分析

提出已有钢筋混凝土框架结构抗震可靠度分析的一种实用方法,取最小的楼层可靠度作为结构的可靠度;利用构件的荷载/抗力比,并考虑其他修正系数的办法构造权函数,将各构件的可靠度组合成楼层的可靠度;根据震害经验,以柱的抗剪能力建立钢筋混凝土框架结构的抗震功能函数;对混凝土碳化和结构荷载的影响因素进行分析。并对一个工程实例进行分析,分别计算出原结构及采用三种不同方法加固方案后的结构抗震可靠度。     

钢筋混凝土梁的刚度可靠度分析

根据GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》的刚度计算公式,建立了混凝土梁抗弯刚度的多维非线性极限状态方程。基于随机参数统计分布,构建了梁失效模式下的抗弯刚度可靠性模型,分别应用中心点法、JC法和Monte Carlo法计算梁的可靠度。计算结果表明,所建立的可靠性模型揭示了钢筋混凝土梁在各种随机因素作用下刚度失效的规律,为钢筋混凝土梁的刚度可靠度分析提供了理论依据。     

混凝土梁腐蚀环境下疲劳可靠性分析

在试验的基础上研究了腐蚀环境下预应力混凝土梁疲劳可靠度的影响因素,根据极限应力模式提出了材料的极限状态方程并运用累积损伤理论和一次二阶矩法求解其疲劳可靠度指标。分析表明,预应力钢筋的腐蚀率及疲劳荷载的应力比对预应力混凝土梁疲劳可靠度影响大。     

钢筋混凝土柱抗震可靠度分析

针对按现行《建筑抗震设计规范》(GBJ11 89)设计的钢筋混凝土柱进行抗震可靠度分析。研究了在弯矩和轴力共同作用下 ,在不同设计情况下柱的抗震可靠度 ,轴力和弯矩分别考虑完全相关和完全独立两种情况。此外也分析了柱的抗剪可靠度。在进行柱抗震可靠度分析时 ,采用了MonteCarlo数值模拟法。     

混凝土构件正常使用极限状态的可靠度计算

以混凝土构件混凝土表面出现锈胀裂缝作为混凝土构件的正常使用极限状态 ,建立了混凝土构件在正常使用情况下的极限状态方程 ,应用可靠度程序进行计算 ,讨论了正常使用情况下各个因素对混凝土构件可靠指标的影响     

锈蚀钢筋混凝土梁的非线性有限元分析

应用非线性有限元分析严重锈蚀的钢筋混凝土梁的承载能力。建立严重锈蚀的钢筋混凝土梁的有限元模型,分析了钢筋锈蚀、混凝土保护层脱落、跨中初始裂缝对于严重钢筋混凝土梁承载能力的影响。     

受腐蚀钢筋混凝土的粘结性能

钢筋只有通过与混凝土的粘结与锚固才能产生强度和延性。而钢筋的腐蚀 (锈蚀 )则会降低它与混凝土之间的结合效果。钢筋受腐蚀后体积增大 ,在混凝土中产生劈裂应力。因此 ,腐蚀与粘结有着紧密的交互作用。为评价不同程度的钢筋锈蚀所引起的粘结退化 ,在拉拔荷载下测定各种锈蚀率的试件 ,获得包括极限粘结强度和自由端滑移在内的粘结特性数据。试验结果及其分析可对混凝土结构耐久性的预测提供有意义的参考。