海洋环境下腐蚀桥墩抗震性能研究

摘要

为了分析海洋环境腐蚀特点的特殊性和复杂性,揭示近海桥墩大气区、浪溅区、潮差区和淹没区4个不同区域材料性能退化特征及其对结构抗震性能的影响,本文借助COMSOL软件确定多重环境影响下的钢筋初始锈蚀时间,基于OpenSees软件建立处于不同海洋环境中的近海桥梁桥墩时变退化模型。通过滞回分析结果,了解和掌握腐蚀现象对于桥墩损伤分布的影响规律,探究腐蚀区域分布形式对于桥墩抗震性能变化趋势的决定性作用。结果表明:混凝土保护层厚度增大对于钢筋初始锈蚀时间增加具有显著作用。腐蚀导致桥墩全服役期内耗能能力、有效刚度、峰值承载力不断下降。浪溅区和潮差区越接近桥墩底部,结构抗震性能退化现象越明显。当浪溅区和潮差区位于桥墩常见塑性铰区上部时,结构抗震性能在塑性铰发生转移后退化显著。