基于时变可靠度的钢筋混凝土结构碳化腐蚀开裂比例预测和维护时间确定  

作　　者：彭建新[1] 邵旭东[2] 张建仁[1] 

机构地区：[1]长沙理工大学土木与建筑学院,湖南长沙410004 [2]湖南大学桥梁工程研究所

出　　处：《中外公路》2010年第5期120-126,共7页Journal of China & Foreign Highway

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:51008037);湖南省交通厅科技项目(编号:200614);湖南省科技厅应用基础一般项目(编号:2010FJ3172)

摘　　要：基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究了气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响和维护时间的确定。由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、钢筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定性和变异性,发展了时变可靠度模型来计算混凝土结构在多种CO2排放策略作用下和不同耐久性设计下将来100年内的开始腐蚀概率和腐蚀开裂比例。根据结构维护管理要求标准,确定结构第一次维护时间。研究表明:在A1FI排放策略下的开始腐蚀概率比其在最好CO2排放策略下高了720%;对于保护层厚度为20 mm和水灰比为0.55的混凝土,在将来100年的开裂概率为0.37,这意味着大多数混凝土结构在服役期存在碳化腐蚀损伤现象,将来需要大量的维修和维护工作;在A1FI排放策略下,当可接受的开裂比例设为1%时,对于建于2000年、保护层厚度为30 mm和水灰比为0.50的钢筋混凝土结构在碳化腐蚀下第一次维护时间在2058—2065年。

关 键 词：钢筋混凝土结构 碳化腐蚀 开裂 时变可靠度 气候变化 维护时间 

分 类 号：TU375[建筑科学—结构工程]