针对大气环境下型钢混凝土结构中存在的影响结构耐久性的实际问题,详细研究了型钢混凝土结构的碳化机理、型钢的锈蚀过程及锈胀后的性能。主要研究内容有: 1.综述了型钢混凝土结构在使用过程中存在的耐久性问题及国内外相关学科的研究现状。 2.根据大气环境的特点,讨论了型钢混凝土结构的碳化腐蚀机理及其主要影响因素,提出结构碳化导致的实质问题是型钢锈蚀与膨胀。研究型钢锈蚀后的力学性能及其锈胀引起的损伤和裂纹扩展轨迹的变化规律。建立了计算型钢锈蚀量的数学模型。然后,在锈蚀量计算的基础上,给出了平面锈蚀层厚度的数学模型和相应的理论计算公式。最后,用公式描述了锈蚀量与锈蚀时间、型钢尺寸、保护层厚度和混凝土强度的关系。 3.在上面研究成果的基础上,结合钢筋锈蚀的研究成果,对型钢混凝土结构体系的子域集进行了权重分配,然后采用了多级模糊综合评判的方法对结构体系的腐蚀损伤进行了评估。本研究方向为确定结构体系的安全度和进行合理的质量评价,以利于做出正确的维修决策,减少不必要的经济损失等是十分重要的。