在役钢筋混凝土桥梁基于可靠度的耐久性分析与寿命预测

摘要

目前，人们已深刻认识到钢筋混凝土桥梁由于混凝土结构材料自身和使用环境的特点，存在着严重的耐久性问题。国内外有关资料表明，由于桥梁结构耐久性病害而导致的经济损失是非常巨大的，并且随着环境的变化、在役时间的增长、服务功能要求的提高，在役钢筋混凝土桥梁的耐久性问题愈来愈突出。 通过开展对在役混凝土桥梁结构耐久性的研究，可以对己有的混凝土桥梁进行科学的耐久性评定和剩余寿命预测，可以指导选择正确的养护、维修方案，另一方面可以便于桥梁使用管理者建立管理资料信息库，以利于养护维修决策的制定,实现资金利用的效益最大化。因此，在役混凝土桥梁耐久性的研究既有在桥梁界对耐久性研究的理论意义也有服务于在役桥梁正常使用的现实意义。本文针对这一问题，在总结前人研究成果的基础上，对混凝土桥梁结构耐久性评价问题进行了深入研究，主要做了以下几个方面的工作: 1.阐述了混凝土桥梁耐久性的研究意义、研究进展、以及主要研究内容，并从材料、构件、和结构三个层次上论述了混凝土桥梁耐久性的研究现状。 2.分析了几种常用评价方法的基本思路及其优缺点，深入探讨了混凝土桥梁耐久性可靠度分析的内涵及其发展趋势。 3介绍了工程结构可靠度的计算理论与方法，及实用简化计算方法，并结合桥梁耐久性随时间退化的特性提出了结构时变可靠度的概念。 4.将可靠度理论，与前人对混凝土耐久性影响因素的机理分析所建立的模型（主要是碳化和钢筋锈蚀两个方面）相结合建立了在役混凝土桥梁耐久性评价的可靠度评定法，该方法在机理模型的基础上可以考虑各变量的变异性对耐久性可靠度评定结果的影响，具有很强的适应性。借鉴建筑规范可靠度评定标准即可以得出在役桥梁结构的耐久性评定，并利用机理模型中的时间变量函数与可靠度的关系对其寿命进行预测。 5.通过对在役桥梁的实际检测数据结果进行分析计算，对其耐久性做出评价，对其耐久性寿命做出了预测，结果可信，具有一定的实用性。