考虑空间变量的氯盐环境下RC简支梁桥失效概率分析

摘要

桥梁结构常规失效概率计算主要集中在关键截面,但在腐蚀环境下,蚀坑分布具有空间特征,关键截面可能随之发生变化.因此,基于一维随机场理论,考虑混凝土强度、混凝土表面氯离子浓度以及扩散系数等参数的空间分布特性,使用平方指数自相关函数,建立氯盐环境下RC简支梁桥的空间时变可靠度模型,计算腐蚀环境下的结构失效概率.通过将荷载场、材料场和腐蚀介质场离散为随机变量,合理选取的相关长度d和波动系数θ,结合空间均值法,计算了氯盐环境下简支RC梁桥服役期的随机失效概率.研究表明:考虑参数空间特征时的RC梁桥失效概率比不考虑空间分布特征时高18％,寿命期超载作用导致桥梁结构失效概率是正常运营条件下的6倍,因此需要严格管理车辆荷载,延长桥梁服役寿命.