考虑荷载作用下抗力时变特性的沿海钢筋混凝土结构可靠度分析

针对海洋环境下钢筋混凝土结构破坏影响因素复杂的特点,建立了荷载作用下的氯离子侵蚀模型和钢筋锈蚀率模型;将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,并离散为设计基准期内服从某种分布的随机变量,通过改进的一次二阶矩法计算结构的可靠度指标,建立了荷载作用下考虑构件抗力时变特性的海洋环境下钢筋混凝土结构可靠度分析方法。通过高桩码头的算例说明了该方法的可行性,研究了荷载作用对结构耐久性和承载力寿命的影响。     

氯盐环境下钢筋混凝土构件抗力的时变概率模型

氯盐环境下,钢筋混凝土结构的耐久性问题十分突出。其中,钢筋锈蚀、混凝土强度降低以及钢筋与混凝土之间的粘结性能退化是影响结构长期承载能力的最关键因素。在探讨钢筋混凝土构件长期承载力退化的过程中,大部分学者认为可采用结构的初始抗力与某一衰减函数之间的乘积来量化其抗力随时间的变化规律,结构抗力的概率分布的统计参数(均值、标准差)也相应的采用上述衰减函数进行拟合。事实上,均值和标准差随时间的变化规律并不相同,需要分别研究其各自的时变规律。文章将既有钢筋锈蚀、混凝土强度、钢筋混凝土粘结性时变模型中的主要影响参数(如:抗压强度、W/C等)均作为随机变量,提出了氯盐环境下钢筋混凝土结构抗力退化的随机模拟方法。基于该方法,对构件抗力概率分布的均值和标准差采用不同的时变函数进行拟合,建立了构件抗力的时变概率模型。以天津地区某高桩码头工程项目为例,通过上述随机模拟方法,计算得到了不同时刻下不同重要构件抗力的概率分布和统计参数。在此基础上,采用基于区段离散化思想的时变可靠度分析方法,评估了实例高桩码头中各重要构件在服役期内的时变可靠度。     

不同应力状态下钢筋混凝土梁加速腐蚀试验研究*

开展了不同应力状态下钢筋混凝土梁电解液加速腐蚀试验,研究了加速腐蚀试验中通电时间、钢筋腐蚀率和荷载水平等外界条件对试验构件力学性能的影响,分析了钢筋锈蚀过程中梁截面应变变化和锈蚀裂缝产生情况,为进一步开展应力状态下钢筋混凝土梁的研究提供了试验参考。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化规律概率分析

以结构满足规范规定最低耐久性要求为前提,对港口工程钢筋混凝土结构的钢筋锈蚀率、承载力可靠度、纵向裂缝宽度和刚度退化系数进行了概率分析。结果表明,随着结构使用年限的增加,上述指标均有不同程度的降低。分析结果为制定合理的结构耐久性极限状态及建立相应设计方法提供了依据。     

考虑抗力时变特性的高桩码头结构全寿命可靠度分析

由于受海域自然环境、使用条件和内部材料等因素的影响,高桩码头构件易产生钢筋锈蚀、混凝土劣化、钢筋与混凝土间粘结力降低等现象,会使钢筋混凝土构件的抗力随时间不断降低,作用荷载随时间也不断发生变化.本研究将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,将其转化为设计使用期内年极值的随机变量,采用JC方法计算结构物的可靠度指...     

钢筋坑蚀对混凝土柱偏压性能的影响

坑蚀是混凝土钢筋锈蚀的主要形式之一。与钢筋均匀锈蚀相比，钢筋坑蚀具有显著的不确定性和更大的截面损失等特点，对混凝土构件的性能具有一定的影响。借助Monte Carlo模拟，分析了锈蚀钢筋混凝土柱的偏压抗力性能，研究了钢筋坑蚀对混凝土偏压柱承载能力的影响。结果表明，钢筋坑蚀的随机性对柱的可靠性有很大影响，钢筋坑蚀构件承载力的下降速度比均匀锈蚀更快，对柱的耐久性具有潜在危害。     

合肥南环高架站桥梁设计

介绍了合肥南环高架车站的建设规模,将合肥南环高架车站的桥梁结构分为站房外高架桥梁、站房内高架正线桥梁、站台梁3个部分进行设计,高架桥梁均采用钢筋混凝土连续刚构,截面形式为鱼腹式实体截面,站台梁采用钢筋混凝土纵横梁结构。桥梁结构设计条件较为复杂,采用小跨连续刚构的鱼腹式截面桥梁形式,其梁高小,墩形美观,很好地满足了高架站区的要求。     

钢筋混凝土结构钢筋锈蚀模型及影响因素分析

在海洋环境下,钢筋混凝土构件的物理、力学特性随时间发生明显变化,使结构的安全度降低。影响钢筋混凝土构件耐久性的主要原因是钢筋锈蚀。关于钢筋锈蚀计算,有多种计算模型,不同计算模型的计算结果存在着较大差异,计算模型中相关参数的取值也有很多不同研究成果。本文通过算例,对各种模型及其相关参数的影响进行比较分析,可为钢筋混凝土结构耐久性设计和开展进一步研究工作提供参考。     

钢筋混凝土构件正截面腐蚀疲劳验算问题研究

本文概述了钢筋混凝土受弯构件腐蚀疲劳复杂的工作状态，分析了混凝土和钢筋材料的腐蚀疲劳破坏及其产生的原因，探讨了腐蚀疲劳钢筋混凝土受弯构件正截面验算方法的基本问题。针对破坏形态、极限状态、破坏准则等方面的问题提出了基本的观点，给出了确定的方法和原则。对腐蚀和疲劳共同作用造成的材料劣化，提出了量化的方法。修正了构件的几何参数，确定了混凝土边缘最大压应力和钢筋允许疲劳幅值的计算原则，给出了腐蚀疲劳的计算模式及其相关的参数计算方法。     

交通工程施工中的钢筋混凝土保护层问题

钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀，是威胁到全世界钢筋混凝土结构耐久性的主要灾害，特别是对氯化物污染的海港与撤氯盐除冰雪的道路桥梁结构。为防止钢筋锈蚀导致的破坏，加固和整修往往耗资巨大。在施工中提高施工质量，确保钢筋有足够的混凝土保护层厚度，是提高钢筋混凝土结构耐久性的重要措施。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数：以承载 力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合 影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立 了港工钢筋混凝土结构承载力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

港口工程混凝土结构可靠度分析及材料设计指标的确定

根据钢筋混凝土构析承载力可靠度分析和工程经验校核的方法，确定钢筋和混凝土的强度设计值及其分项系数，为制订港口工程混凝土结构设计规范提供依据．     

基于改进McEvily裂纹扩展模型的新型钛合金疲劳可靠性分析

针对传统的Paris裂纹扩展模型在可靠性研究中不能考虑小裂纹扩展过程的问题,本文基于改进McEvily裂纹扩展模型,建立疲劳可靠性的极限状态计算方程,采用一次二阶矩验算点法对可靠度指标及其参数敏感性进行计算分析。通过与基于Paris裂纹扩展模型的可靠性结果对比表明:改进McEvily裂纹扩展模型下的可靠度指标为4.17,在Paris裂纹扩展模型下的可靠度指标为4.08,Paris模型只考虑了裂纹稳定扩展的过程,其可靠性计算结果更为保守;通过参数灵敏度分析得知,不确定变量中的材料参数m、初始裂纹尺寸a0、临界裂纹尺寸ac对可靠度指标有较大程度的影响。小裂纹扩展阶段的主要影响参数即裂纹闭合水平k,其变异系数对失效概率的影响较小但系数达到0.16时失效速率有进一步增长趋势。     

港口工程钢筋混凝土结构性能退化模型研究

根据应力和氯离子共同作用下港口工程混凝土结构的性能退化机理,确定了描述结构性能退化的参数:以承载力描述结构安全性退化,以刚度和纵向裂缝描述结构适用性退化。考虑了应力大小、持续时间和氯离子对结构性能的综合影响,提出了港口工程钢筋混凝土结构钢筋锈蚀率计算模型。以钢筋锈蚀率为表征参数,通过理论分析和室内试验,建立了港工钢筋混凝土结构承裁力衰减模型、纵向裂缝开展模型和刚度退化模型。     

集中荷载作用下的钢筋混凝土叠合梁斜截面承载力

根据试验结果，以普通钢筋混凝土梁受剪承载力计算公式为基础，采用对比分析方法，研究了混凝土强度，箍筋特征值，预制截面高度与叠合面高度之比，一期作用跨中弯矩与预测截面极限承载弯矩之比等参数对钢筋混凝土叠合梁受剪承载力的影响规律，提出了集中荷载作用了钢筋混凝土叠合梁受剪承载力的评估方法和对实际工程设计的建议。     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

采用水泥基材料进行桥梁裂缝修补研究

近年来,结合桥梁施工的实际情况来看,部分桥梁存在一些质量问题,其中最为显著即裂缝问题。桥梁裂缝会给内部的钢筋形成锈蚀通道,降低钢筋混凝土结构的承载力与耐久性,不但影响结构外观和使用寿命,而且严重影响到人民的生命和财产安全。本文针对桥梁裂缝产生的原因展开详细的分析,探讨利用水泥基材料进行桥梁裂缝修补的具体做法,为今后桥梁裂缝修补提供可靠参考。     

FRP筋混凝土简支深梁力学性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(FRP)代替传统钢筋,开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土深梁的力学性能试验,对FRP深梁在荷栽作用下的截面特性、裂缝宽度、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考.     

氯离子侵蚀下桥梁墩柱抗震性能分析

本文以Opensees有限元软件为研究平台,通过零长单元和Bond_SP01材料模拟钢筋混凝土粘结滑移作用,采用拟静力分析法模拟得出墩柱在反复荷载作用下的滞回曲线,再根据Park法计算得出墩柱在不同墩高和不同腐蚀率下的等效屈服位移、极限位移、等效屈服荷载、极限荷载等指标并进行对比分析。结果表明,在考虑钢筋混凝土粘结滑移作用前提下,墩柱随着钢筋腐蚀率的增长,桥梁墩柱抗震性能会减弱。随着墩柱高度的增加,桥梁墩柱的承载能力会减弱,位移延性会增加。总体上,桥梁墩柱抗震性能会随着墩高的增长而减弱。     

钢护筒钢筋混凝土组合构件徐变特性试验研究

针对钢护筒钢筋混凝土组合结构的长期变形特性,本文进行了系统的不同参数试件的徐变特性试验。试验采用钢护筒的厚度以及钢筋配筋率作为试验变量,共浇筑4个试件。基于120d的受压徐变试验结果量化了钢护筒和钢筋的约束效应对组合构件长期变形性能的影响。研究结果为钢护筒钢筋混凝土组合构件长期性能的设计提供数据基础。