寿命期内钢筋混凝土连续梁退化过程分析
2011-03-14陈艾荣
哈尔滨工业大学学报 2011年6期
田 浩,陈艾荣
(1.同济大学桥梁工程系,200092上海,tianhao-8@163.com;2.浙江省交通科学研究所,310006杭州)
混凝土和钢筋在劣化环境作用下会出现了一系列影响结构耐久性的物理、化学现象,如混凝土碳化、保护层剥落、裂缝的发展以及钢筋锈蚀等[1].我国近几十年建造的混凝土桥梁中也有不少已暴露出病害,更有一些桥梁在远没达到预期使用寿命时出现耐久性能严重退化的现象,甚至发生倒塌等毁灭性事故.目前混凝土桥梁的耐久性研究在材料和构件层面已取得许多成果[2-4],但是在结构层面则相对较少,现有分析方法或是人为因素较多,或是考虑的影响因素不够全面,缺乏能准确定量模拟混凝土桥梁在劣化环境作用下结构整体力学性能演变过程的退化全过程分析方法及相应的分析工具.本文根据氯离子侵蚀作用时混凝土桥梁耐久性退化全过程的受力特点,首先给出退化过程中3个关键时刻的计算数学模型以及特有力学问题的数值模拟方法;在理论分析的基础上利用计算机高级语言FORTRAN 95编写了相应的分析程序CBDAS(Concrete bridge durability analysis system);最后,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,研究在氯离子侵蚀作用下给定寿命期内模型梁整体力学性能的演变规律.
1 耐久性退化全过程
耐久性退化全过程大致可分为4个阶段,如图1所示[5].第1阶段为氯离子侵蚀阶段,从结构建成到钢筋表面氯离子到达临界浓度而导致钢筋开始锈蚀时刻t1;第2阶段为钢筋锈蚀产物膨胀阶段,从钢筋……
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