国内外混凝土结构设计规范的氯盐环境作用指标分析

针对混凝土结构设计规范中环境作用等级和耐久性设计指标开展对比分析,研究了氯盐环境下国内外混凝土结构耐久性设计规范中环境作用等级划分的方式、依据和各规范之间的差异,以及该差异对混凝土结构耐久性设计指标造成的影响。通过案例分析表明:各国标准和规范对混凝土结构在氯盐环境下耐久性设计指标均根据其所处的环境作用等级确定;环境作用等级主要根据混凝土结构在腐蚀环境中的空间位置和环境作用强度进行划分;各国规范对相同环境条件同一混凝土结构的耐久性设计指标的取值有所区别,我国规范对于氯盐环境的作用等级分类更细。     

混凝土结构耐久性控制区及设计参数的定量分析

现行规范的混凝土结构耐久性设计方法难以定量分析结构几何参数、环境作用等级、材料性能衰退等因素对结构服役寿命的影响。为此,针对氯化物腐蚀环境,提出了混凝土结构的耐久性控制区,并建立了混凝土结构耐久性设计参数的定量分析方法。首先基于混凝土中氯离子扩散补偿理论和结构几何外形建立混凝土结构的耐久性控制区模型;然后结合Fick第二定律,建立不同扩散维数下混凝土结构的耐久性定量分析模型,据此合理选取耐久性设计参数,并通过定量分析确定其取值。最后结合工程实例和设计规范对比验证了文中方法的有效性和适用性。研究表明,所提方法能够综合考虑混凝土结构几何外形及尺寸、环境作用等级、初始暴露龄期和材料性能衰退等因素对混凝土结构服役寿命的影响,可以有效克服现行规范耐久性设计方法中设计参数重复设置,不能有效反映材料性能衰退和结构几何外形的影响等不足。     

混凝土结构环境类别与作用等级的识别与确定

分析了混凝土结构耐久性设计中存在的问题,提出了对结构所处环境的动态性应予以足够重视的观点,并指出了准确识别和确定环境类别与作用等级对于正确进行混凝土结构耐久性设计的重要性。     

建筑防水与混凝土结构耐久性设计的关系

对因建筑防水失效而引起的混凝土结构耐久性问题进行了分析,并对照《混凝土结构耐久性设计规范》(GB/T50476—2008),分析指出:混凝土结构因环境条件改变,环境作用等级相应改变,导致原来的耐久性设计无法满足设计使用年限的要求,应该是我国建筑物"短寿"的主要原因之一,这其中很大一部分是因为建筑防水失效而引发的环境条件改变,因此,建筑防水对于混凝土结构的耐久性有着至关重要的影响。     

混凝土耐久性新旧设计标准比较分析

目前,GB 50010-2002<混凝土结构设计规范>中的耐久性规定并不能够满足结构设计使用年限的要求.指导性技术文件CCES 01-2004<混凝土耐久性设计与施工指南>的修订及实施,对于提高我国混凝土结构的耐久性有现实的重要意义.为保证<混凝土耐久性设计与施工指南>更好的实施,就<混凝土结构设计规范>二类环境类别与<混凝土耐久性设计与施工指南>中对应环境作用等级之间的主要差异以表格的形式一一列出对比分析,以供设计参考.     

混凝土结构的耐久性设计方法

长期以来，我国土建工程设计对结构的使用年限未给予足够重视，混凝土结构设计规范在结构耐久性要求上存在许多不足。环境作用下的混凝土结构耐久性设计应考虑多个方面的因素，包括设计使用年限，结构所处环境对钢筋和混凝土的腐蚀作用，耐久混凝土的材料选择与组成，减轻或延迟材料劣化的结构构造措施，保证结构耐久性的施工质量控制以及使用年限内的定期维修与检测等。对氯盐环境下的重要工程如桥梁和港工，还应选用适宜的计算模型进行使用年限的预测。     

混凝土桥梁耐久性设计规范的框架与理念

根据迄今国内外已制订的多本有关混凝土桥梁耐久性的设计规范的框架和内容组成,将它们区分为耐久性专用规范和包含有耐久性规定的桥梁设计规范两类;接着,讨论了我国几本耐久性专用规范的一般框架,比较了它们在设计使用年限和环境等级划分上的异同;其后,针对包含有耐久性规定的桥梁结构设计规范,进行了使用年限、环境等级划分及保护层厚度方面的规定比较,同时,阐述了欧洲DuraCrete的基于性能的耐久性设计理念及其量化设计方法;最后,探讨了混凝土桥梁耐久性设计规范的发展方向。     

基于KNN算法的工业建筑混凝土结构耐久性环境指标体系

工业环境具有腐蚀介质种类多、浓度高、腐蚀性强等特点,导致混凝土结构的耐久性问题更为突出。对环境类别和作用等级进行划分,建立合理的环境指标体系是工业建筑混凝土结构耐久性评估亟需解决的问题。以武汉钢铁工业区为背景,调查分析了不同工业建筑环境特点,建立工业建筑混凝土结构耐久性的环境指标体系,并利用KNN算法对典型工业环境腐蚀等级进行划分,准确度较高,分类结果与现场实际检测结果较为一致。     

南方沿海核电站非核部分钢筋混凝土结构环境类别及作用等级研究

核电站是重要的国家基础设施,其结构的耐久性对核电站的长期安全运行非常重要。通过对南方沿海6个核电站非核部分钢筋混凝土结构的环境条件进行调查分析,参考相关标准规定,提出了南方沿海核电站非核部分钢筋混凝土结构的环境类别和作用等级,以便进行混凝土结构耐久性设计。     

混凝土结构环境作用研究方法

环境作用研究是混凝土结构耐久性研究的基础.对混凝土结构所受环境作用进行分析,明确了大气环境、水环境及土壤环境对混凝土结构的主要作用,并提出各种环境作用的获取方式.对现有环境作用研究现状进行总结,认为不考虑时空特性而得出的环境作用值会导致不精确的耐久性预测结果;为准确描述混凝土结构所受的复杂环境作用,应在病害调查和环境调查的基础上,对环境作用时空特性进行详细分析,最终给出用于混凝土结构耐久性评估和设计的环境作用区划.