殷邦国

摘 要： 本文从两个方面对混凝土T梁合理耐久性的相关问题进行了研究。首先分析了桥梁混凝土耐久性相关内容，结合对混凝土T梁桥合理耐用性能进行了具体分析。希望本文的研究能够为相关的设计者提供一些建议和参考，并为我国桥梁工程的建设发展有所助力。

关键词： 混凝土；T梁桥；合理耐久性

一、桥梁混凝土耐用性概述

通过分析长时间的桥梁方案，人们发现一个严重的质量问题，各桥梁工程团队并没有准确估量混凝土材料的耐久性问题，而这将决定混凝土材料以及整体结构的使用寿命，针对出现的这一质量漏洞，各个国家从发现至今，已采取了多项解决方案和措施，并通过定性研究，有效地提高了混凝土桥梁的整体质量，并对可能出现的开裂、损害等问题给出了准确的解决方案。在对某土木工程学院的相关资料分析得知，对基础工程进行维修和保养方面投入的费用已初步估算为800亿美元，而这也是在一段时间内的资金投入。还有相关资料表明，因混凝土桥梁钢筋锈蚀而导致的质量问题占整体桥梁问题的1/4，因此，如何提高混凝土结构的耐久性，将是各国家必须关注和研究的问题。

耐久性问题的解决，将明显提高混凝土整体结构质量，而解决方法将从混凝土的桥梁结构着手。解决混凝土耐久性问题有多种方法，通过研究《混凝土结构耐久性评定标准》的文献内容得知，想要完全解决混凝土存在的结构耐久性问题，需要首先研究一个较为复杂的情况：是什么原因导致的混凝土出现耐久性问题？如混凝土结构被破坏，是否会对其经济或社会秩序造成严重危害。

日本针对混凝土结构耐久性问题已进行了针对性的解决，通过改变结构设计方法的策略，能够有效保证混凝土耐久性指数的提高。从设计与结构角度解决存在的耐久性问题，也并非是最恰当的解决方法。与传统的混凝土结构耐久性相比，钢筋混凝土桥梁的结构较为特殊，而为了最大限度的提高钢筋混凝土桥梁的使用年限，则需要从根源解决钢筋腐蚀问题，并对桥梁的受力结构进行分析，让解决方案和耐久性评估策略更加系统，提高解决方案的价值。

二、混凝土T梁桥合理耐用性能研究

1.影响混凝土T梁桥耐用性的因素

混凝土T梁桥的外部设计结构将直接影响其整体受力性能，针对混凝土T梁桥的受力状况，国外专家做了特殊的受力分析以及性能检测实验。在实验的同时，准确的测量了中横隔板对主梁刚度以及最大扰度值的影响，具体的实验内容有：交角对主梁刚度的影响、温差以及制作刚度对主梁刚度的影响等等。在混凝土T梁桥被长时间使用的过程中，外部磨损将直接影响T梁桥的整体刚性，还有空气湿度、光照以及雨水冲刷，都将直接影响T梁桥的使用寿命。由此可见，设计者需要不断提高主梁的刚度，才能避免外界因素对T梁桥的使用寿命造成影响，并保持T梁桥可以获取更长的使用年限。

2.混凝土耐久性研究

为有效保证桥梁结构的稳定，需要增强混凝土的耐久性，并及时做好前期的方案设计以及后期的维护工作。稳定的结构是提高混凝土耐久性的基础。设计师需要对桥梁周边的环境进行数据采集，将外部因素（空气湿度、化学腐蚀）对桥梁造成的影响降到最低。在桥梁被正常使用的状况下，需要采取更完整的强度、刚度、稳定性功能设计，并在施工阶段做好材料的选择与使用。定期对桥梁进行养护工作，同样可以使桥梁的耐久性提高。多数桥梁需要长时间暴露于野外环境，所以，难免会受到雨水侵蚀、冰冻破坏、化学介质侵蚀或人为破坏，这就需要相关工作人员定期对桥梁做好养护工作，将被侵蚀的位置及时修复，以维持内部结构的稳定。

目前，多数国家都针对桥梁的耐久性问题作出了明确研究。我国某混凝土桥梁在使用过程中，遭到了严重的破坏，国家相关养护部门已投入需要的维护资金。在避免投入大量经费的同时，对桥梁定期做养护和维修工作，可以有效提高混凝土结构的稳定。通过对传统桥梁设计方案进行研究得知，改变传统的设计结构，从全新的力学角度完成混凝土桥梁方案的制定，将有效避免外界因素对桥梁结构以及耐久性的影响，增长桥梁的使用寿命。

3.混凝土结构耐久性计算

想要准确计算出混凝土桥梁的耐久性，需要准确分析桥梁的整体结构，并对桥梁桥梁过程中使用的钢筋规格有明确的数据分析。材料的选取对于计算结果的准确影响巨大，在按要求购进和使用材料的同时，需要同步考虑化学因素对桥梁耐久性的影响。金属腐蚀同样会缩短桥梁的使用寿命。针对混凝土耐久性计算方法，可以分为以下几种：经验预测法、比较预测法、加速实验预测法、随机法和数学模型法。通过大量的数据结果表明，利用加速实验以及数学模型的预测方法，可以提高计算结果的准确度，并保证计算出来的结果有更大的利用价值。

3.1碳化的寿命预测模型

采取碳化寿命模型预测方法，需要用到Fik定律，在按定律内容进行相关推导的同时，可以获取碳化深度与碳化时间的相关数据，数据表明，二者的平方根成比例，以此推算碳化寿命。国内有较为完整的碳化寿命预测模型，这些寿命模型预测方法的提出，将直接影响中国桥梁桥梁的相关材料的使用比例。通过合理配比各材料，能够有效预测桥梁的碳化寿命，并可以按照水泥用量、水灰比例、水泥品种、骨料品种进行特定的养护工作，维持桥梁耐久性的稳定。

3.2氯离子扩散寿命预测模型

桥梁桥梁过程中会使用大量的钢筋，为保证对钢筋的使用年限和锈蚀状况做出准确的推测，利用氯离子渗透模型预测法，同样需要借助Fik第二扩散定律进行寿命公式预测。为了获得更准确的钢筋锈蚀数据，需要不断深入对桥梁腐蚀状况的研究，通过合理搭建相关模型，修正模型材料用量，才能为锈蚀计算提供更准确的数据。建立的氯离子寿命预测模型，需要对周围空气的湿度、温度有准确的数据采集，并考虑混凝土表面氯离子变化以及浓度对钢筋锈蚀速度造成的影响，才能进一步按照扩散系数完成水灰的配比，并考虑时间对氯离子浓度造成的影响，提高钢筋锈蚀结果计算的准确度。

3.3搭建混凝土损伤寿命预测模型

混凝土桥梁在经过长时间的使用后，外部损伤状况将直接决定混凝土的使用寿命，因此，搭建合理的外部损伤预测模型，并按模型构造进行寿命预测，可以及时解决混凝土桥梁使用过程中可能存在的问题，并根据特定问题作出快速解决方案。该方法需要使用ATkinson干湿循环制度，将定量混凝土放在浓度为1%的硫酸钠溶液中，并浸泡16小时，然后在54℃的温度下干燥八个小时，这是一个干湿循环过程。通过长期浸泡制度，能够快速获取实验需要的计算参数。为进一步计算水泥净浆在不同化学环境下的弯曲强度以及断裂性能，可以在水泥净浆为60%和80%弯曲荷载作用下，同时放在10%硫酸氨溶液中浸泡，观察其在不同应力下的腐蚀速度，然后利用相关公式计算腐蚀速度、强度损伤与腐蚀时间的关系，并根据腐蚀时间推测外部混凝土桥梁的使用寿命。整个预测过程十分复杂，但与之前的预测方法相比，这种预测方式可以获取更准确的损伤寿命数据，利用这些数据能够更好的推算需要养护的桥梁位置，延长混凝土桥梁的使用寿命，提高混凝土T梁桥的耐久性。

结束语

通过研究混凝土T梁桥合理耐用性能研究，能够为我国桥梁工程的建设发展提供支持，進而更好的保障桥梁耐用性，延长桥梁使用寿命。■

参考文献

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