混凝土结构耐久性是当今土木工程界主要的热点研究之一。在大气环境下,混凝土结构的耐久性失效,主要由碳化诱发,而风压对混凝土碳化的影响是客观存在的,它会导致混凝土结构截面耐久性不等。为实现混凝土结构截面的等耐久性设计,对此问题研究是必要的。在国家自然科学基金的资助下,本文对以下问题进行了探讨研究。 风压作用下,二氧化碳在混凝土中的流动为渗透过程,符合达西定律和传质守恒定律,本文在已有的风压加速混凝土碳化计算模型的基础上,构造了P-X-T关系,并构造算例给出了数值解,为风压下混凝土的碳化计算提供了一条简便的途径。 为了验证风对混凝土碳化的加速作用,本文分析了三种截面(矩形、T型、П型)混凝土梁的碳化试验,依据理论分析和试验结果,得出风的旋涡和壕沟效应可以加速混凝土的碳化,完善了风加速混凝土碳化的理论。 在分析影响混凝土碳化因素的基础上,依据工程现场实测和实验室试验数据建立了碳化速度系数的概率模型,经检验皆服从正态分布,依此推荐了随机过程模型,为混凝土碳化深度的预测提供了一条可靠途径。 综合试验和实测数据,本文对风压下混凝土桥梁结构截面等耐久性设计提出了建议。为混凝土结构截面等耐久性设计方法的建立做了初步工作。