考慮空間變異性的鋼筋混凝土橋梁性能退化研究.pdf

1、我國鋼筋混凝土橋梁由于材料的自然老化、車輛荷載的增加、不利環(huán)境的影響以及養(yǎng)護維修的欠缺，狀態(tài)的退化非常嚴重，大多數橋梁的服役期限在30-40年，遠遠低于設計基準期。同時，橋梁養(yǎng)護的缺乏也使得橋梁構件的退化規(guī)律更具有隨機性，造成了安全隱患。 近年來，眾多學者通過試驗、檢測以及統(tǒng)計調查等多種方式建立了比較完備的材料退化模型，為從材料劣化的角度研究橋梁性能的退化提供了堅實的基礎。過去，由于計算能力的限制，橋梁性能退化研究多采用確定性模

2、型。隨著計算機技術的發(fā)展，計算效率大大提高。橋梁性能退化研究漸漸從采用確定性模型向采用隨機模型過渡。有的學者也將空間變異性引入到模型中來，為橋梁性能退化研究開辟了新的領域。 本文的研究基于混凝土碳化和氯離子侵蝕兩種最為常見的材料劣化形式。首先，總結和比較了前人已經提出的各種退化模型，并選擇合適的模型用于本文的研究計算。 通過收集上海地區(qū)鋼筋混凝土橋梁的實測數據和查閱文獻資料研究重要的耐久性參數的分布形式，并用蒙特卡羅抽樣

3、的方式把參數的隨機性引入到退化模型中，架構了橋梁性能的隨機退化算法。 通過劃分空間單元的方式，考慮了參數的空間變異性。通過相關系數矩陣的形式考慮了參數的空間相關性?？紤]空間變異性后，在各種壽命準則下獲得了豐富的計算結果。 以某鋼筋混凝土簡支梁為例，通過蒙特卡羅抽樣的方式分別模擬了基于混凝土碳化和氯離子侵蝕兩種材料劣化形式下鋼筋混凝土梁性能退化的全過程。重點分析了空間相關性對鋼筋銹蝕、混凝土開裂、承載能力退化以及失效概率的