基于概率设计的混凝土结构耐久性研究

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如何对既有混凝土结构进行科学的耐久性评估,为在役结构的维修决策和新建结构的寿命设计提供依据,已成为当今混凝土结构耐久性研究的迫切任务。本文介绍了混凝土耐久性研究的相应背景,采用有限元模拟和工程实测相结合的方法,围绕混凝土碳化、混凝土保护层锈胀开裂及耐久性评估方法进行了分析。结合内蒙古河套地区的环境影响因素和已建立的混凝土碳化深度随机模型,论文建立了内蒙古河套地区的多系数混凝土碳化深度预测模型,并运用工程实测数据对所提出的模型进行了验证。混凝土结构耐久性研究是一个复杂的多因素、多变量、多层次的系统,对其进行研究涉及诸多不确定性性信息。因此,参考对混凝土结构耐久性的研究现状,本文建立了混凝土碳化极限状态下和钢筋锈蚀极限状态下的极限状态方程,并采用了大型商用软件ANSYS中的相应模块,对钢筋混凝土构件两种极限状态下的耐久性进行了预测。通过上述工作,得到了以下主要结论:1.通过相应的实际工程数据的验证,结合环境影响因素建立的混凝土碳化深度预测模型适合内蒙古河套地区使用;2.概率设计是结构耐久性预测的重要方法之一。通过对混凝土构件两种耐久性极限状态的模拟,得到了较为重要的影响因素,并得出了可靠指标与使用年限的函数关系。
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