荷載與凍融共同作用下混凝土結(jié)構(gòu)可靠度分析及剩余壽命預(yù)測.pdf

1、近幾十年來，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究已經(jīng)成為全球土木工程界的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?；炷两Y(jié)構(gòu)由于長期曝露在野外、工作環(huán)境惡劣、荷載變化復(fù)雜，其耐久性問題更為嚴(yán)重，其中，水工混凝土的凍融損傷是所有耐久性問題中最為突出的。我國北方的全部和南方的大部分混凝土結(jié)構(gòu)都不同程度地遭受凍融破壞的影響。因此，研究凍融循環(huán)下混凝土結(jié)構(gòu)的長期性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 凍融循環(huán)是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素之一?；炷林械乃诿?xì)孔中結(jié)冰造成的凍脹開裂使混

2、凝土的彈性模量、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能嚴(yán)重下降，危害結(jié)構(gòu)物的安全性。凍融破壞機(jī)理復(fù)雜，到目前為止，還很難形成統(tǒng)一且符合實(shí)際的認(rèn)識。在實(shí)際工程中，混凝土的凍融破壞還耦合了荷載、鹽凍等多種因素，給混凝土凍融破壞的機(jī)理研究增加了難度。 本文以混凝土抗凍機(jī)理作為理論基礎(chǔ)，分析了影響混凝土抗凍性的主要因素，結(jié)合混凝土長期受到荷載作用的事實(shí)，根據(jù)試驗(yàn)回歸分析建立了凍融與軸向荷載雙重破壞因素共同作用下混凝土的凍融損傷模型。 針對

3、混凝土耐久性的失效過程實(shí)質(zhì)是一個內(nèi)部損傷演變的逐步劣化過程這一事實(shí)，基于可靠度理論，根據(jù)本文新建的軸向荷載與凍融共同作用下混凝土損傷模型，及已有的彎曲荷載與凍融共同作用下混凝土損傷模型，分析了在荷載與凍融共同下混凝土結(jié)構(gòu)的可靠性。 基于凍融溫差是影響凍融損傷程度的重要因素之一的事實(shí)，將混凝土凍融損傷程度近似看作由不同凍融溫差作用產(chǎn)生，結(jié)合三參數(shù)Weibull分布，提出了能適用于不同溫度條件的荷載及凍融共同作用下的混凝土凍融剩余壽