论文部分内容阅读
高桩码头是我国淤泥质海岸及河口地区普遍采用的一种码头结构型式,多用钢筋混凝土作为主要建筑材料。但大量的实际工程和研究表明,此类码头往往达不到设计使用年限就需要花费巨资维修或直接报废,究其主要原因,是因为抗力衰减引起结构的耐久性降低。因此,对高桩码头全生命周期耐久性进行评估是码头设计、维护管理需要解决的重要课题。高桩码头耐久性研究属于海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性研究的范畴,目前国内外对此的研究尚不成熟:海洋环境下氯离子侵蚀机理研究不足,在考虑氯离子扩散系数随时间可变情况下没有对相应的扩散公式进行修正;钢筋锈蚀模型多借用大气环境下的结果,在引用国外适用于海洋环境下的钢筋锈蚀速度时,没有考虑公式的适用条件及单位的转换,也没有对后续开裂模型进行修正;可靠度计算只是针对结构承载力而言,没有考虑到结构整个生命周期耐久性的降低等。本文在综合分析前人研究成果的基础上,提出一种适用于海洋环境下钢筋混凝土结构的全生命周期耐久性分析方法。此方法结合规范,计算简单,能够综合考虑各种因素的影响。本文的主要工作有:1、分析影响海洋环境下钢筋混凝土结构耐久性的主要因素,修正氯离子侵蚀扩散模型;引入海洋环境下混凝土强度经时变化模型;研究适合海洋环境的钢筋锈蚀模型(钢筋锈蚀速度、临界时间、锈蚀产生的影响),提出新的适合海洋环境的钢筋锈蚀速度模型,对目前国内外海洋环境下广泛使用的Youping Liu开裂模型进行修正。2、建立结构的简化计算模型,引入考虑抗力衰减的动态可靠度计算方法;结合规范和上述混凝土强度经时变化模型和钢筋锈蚀模型,对结构抗力随机过程及荷载效应随机过程进行详细分析。3、依据概率方法建立结构全生命周期耐久性评估模型,针对各生命周期,提出相应的评估标准。4、通过实例分析,验证以上所建模型的合理性以及各种因素对结构全生命周期耐久性的影响。