基于抗力時變特性的內(nèi)河框架碼頭可靠度分析.pdf

1、碼頭結(jié)構(gòu)在長期使用過程中，受自然環(huán)境、使用條件和內(nèi)部材料等因素的影響，鋼筋混凝土構(gòu)件易產(chǎn)生鋼筋銹蝕、混凝土碳化以及鋼筋與混凝土間粘結(jié)力降低等現(xiàn)象，導(dǎo)致其抗力隨時間不斷的降低。本文應(yīng)用可靠度理論，提出考慮鋼筋混凝土構(gòu)件時變特性的內(nèi)河框架碼頭全壽命分析方法，并通過算例說明如何運用該方法計算隨時間變化的結(jié)構(gòu)物可靠度。論文的主要工作和結(jié)論包括以下內(nèi)容:
　　(1)基于混凝土銹脹開裂過程的隨機性，考慮內(nèi)河環(huán)境中混凝土碳化引起的鋼筋銹蝕作為混

2、凝土結(jié)構(gòu)劣化的主要環(huán)境作用因素，提出了一種預(yù)測鋼筋銹蝕程度的概率模型?；谠撃Ｐ?，采用蒙特卡羅法模擬碼頭橫梁性能退化過程，得到鋼筋銹蝕率在不同時段的概率分布，實現(xiàn)了混凝土構(gòu)件“混凝土碳化-鋼筋銹蝕-混凝土開裂-鋼筋銹蝕加劇-構(gòu)件承載能力下降”的性能劣化全過程數(shù)值模擬。模擬結(jié)果表明鋼筋銹蝕率的分布特征隨時間變化。
　　(2)本研究將鋼筋混凝土構(gòu)件的抗力和作用荷載均視為隨機過程，將其離散為設(shè)計使用期內(nèi)不同時間段相應(yīng)極值的隨機變量，同時

3、假設(shè)以最危險構(gòu)件的可靠度代表整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠度，采用JC法計算結(jié)構(gòu)物的時變可靠指標，建立了基于抗力隨時間變化的內(nèi)河框架碼頭可靠度計算模型。
　　(3)以某內(nèi)河鋼筋混凝土框架碼頭為背景，基于本文的研究方法，采用MATLAB編程計算碼頭構(gòu)件時變可靠指標。在此基礎(chǔ)上分析碼頭主要構(gòu)件因鋼筋銹蝕和混凝土劣化造成的可靠指標退化過程，從結(jié)構(gòu)可靠性理論方面對結(jié)構(gòu)的剩余壽命進行定量的評估。結(jié)果表明鋼筋開始銹蝕時間是結(jié)構(gòu)抗力退化的一個重要時間節(jié)點，