考虑空间相关性及多因素影响的初锈时间模型与失效概率分析

为了研究多因素影响下氯离子扩散规律及结构失效概率,基于Fick第二扩散定律,综合考虑水灰比、温度、湿度、预应力等多参数影响及氯离子扩散系数时变性,在考虑材料性能和尺寸参数空间相关性的基础上得到钢筋初锈时间,对钢筋初锈时间的影响因素进行了敏感性分析,发现适当增加砼保护层厚度及临界氯离子浓度能明显延缓钢筋的初始锈蚀,而表面氯离子浓度的增加对钢筋锈蚀起促进作用,与不考虑空间相关性结果相同;利用极限状态函数建立结构可靠度计算功能函数,得到了考虑空间相关性后的失效概率计算模型。

大气环境下钢筋混凝土T梁桥时变可靠性分析

综合考虑了大气环境下混凝土损伤和钢筋锈蚀等因素引起结构性能的退化,并结合服役梁桥时变可靠度分析的特点,建立了既有钢筋混凝土T梁桥的时变抗力计算模型,研究了其可靠度随时间的变化规律。结合一座在役T梁桥,基于Monte-Carlo模拟,计算得到了其可靠指标的时变曲线,结果与实际情况相符,验证了该模型的正确性与可靠性。最后,对影响结构性能的主要参数钢筋初锈时间、交通量与保护层厚度进行了敏感性分析,发现实桥超载是该桥维修加固的主要原因。

海工混凝土氯离子分布概率模型分析与应用

在海工混凝土结构中,由于氯离子侵蚀导致的钢筋锈蚀问题十分普遍。为准确判断钢筋初锈时间,预测结构耐久性劣化规律,在现有氯离子扩散模型的基础上,基于蒙特卡罗理论,利用MATLAB软件对钢筋周围氯离子浓度分布进行随机抽样模拟。结果表明一定时间段内(10年、50年、100年)钢筋周围氯离子浓度服从对数正态分布,并提出判断钢筋锈蚀的概率模型,以概率方法判断钢筋锈蚀,其可靠性将大大增加。结合该模型对连云港港区现场服役混凝土构件进行了氯离子含量预测,现场取粉试验结果基本符合该模型分布,其均值吻合较好,并对港区混凝土结构耐久性使用寿命失效概率进行了风险评估。