基于锈胀开裂寿命模型的钢筋保护层厚度研究
2021-08-25姚林芝
山西建筑 2021年17期
张 鑫 姚林芝
(1.青岛市李沧区开发建设推进中心,山东 青岛 266000; 2.青岛天华易境建筑设计有限公司,山东 青岛 266071)
0 引言
结构的耐久年限或使用寿命是指结构在正常使用或正常维护前提下,能够满足其预定功能的时间。进行结构耐久性评估最主要的是对结构使用寿命进行预测,而进行寿命预测的关键是了解结构的既定功能和失效准则。目前混凝土主要的失效准则,分为以下几类:碳化寿命准则,以保护层碳化到钢筋开始锈蚀的时间作为失效期限,如Funahashi E等;锈胀开裂寿命准则,以保护层外表面出现锈胀裂缝作为失效期限,如牛荻涛[1];裂缝宽度与钢筋锈蚀量综合准则,以锈胀裂缝宽度或钢筋锈蚀量达到一定值作为失效期限,如刘西拉等[2];承载力寿命准则,以结构承载力降低至某界限作为失效期限。
在不同的准则基础上,形成了概率法、经验法、模糊法、灰色理论法、动态分析法和神经网络法等寿命预测方法,本文采用概率法分析锈胀开裂寿命模型下,保护层厚度与可靠度的关系,并试探验证了规范中保护层设计厚度是否足够。
1 现行锈胀开裂寿命预测模型
国内外很多专家、学者针对保护层混凝土开裂时的耐久性寿命的预测模型进行了详细研究,列举以下几种:
1)牛荻涛预测模型[1]。
保护层混凝土开裂前的钢筋锈蚀深度计算模型:
δei(t)=Kcrλei(t-ti)
(1)

2)徐善华等[3]经过试验和检测拟合公式与前类似。
(2)
3)邸小坛预测模型[4]。
λ=β1β2β3(4.18/fcuk-0.073)×(1.85-0.04c)(5.18/d+0.13)t
(3)
其中,λ为钢筋截面损失率;β1,β2,β3分别为养护条件、水泥品种、环境作用修正系数;……
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