锈蚀混凝土构件的耐久性评定方法研究

【摘要】： 钢筋混凝土结构是应用最为普遍、范围最广的结构形式，由于钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏，已成为土木工程界普遍关注的一大焦点。对国内大量在役钢筋混凝土构件进行耐久性评定，具有重要的现实意义和经济效益。 本文以锈蚀混凝土构件为研究对象，在研究锈蚀构件的受力性能和破坏形态的基础上，结合近年来国内外钢筋锈蚀耐久性研究方面所取得的成果，将定量计算与定性分析相结合，进行了锈蚀混凝土构件耐久性评定方法的研究，划分了耐久性评定的层次和等级。本文主要做了以下几个方面的工作： 1) 总结了钢筋锈蚀的耐久性研究现状； 2) 介绍了构件各个评定项目（混凝土保护层锈胀开裂、保护层锈胀裂缝限值、氯离子侵蚀、变形与承载力）的计算方法，划分了锈蚀构件耐久性评定的层次和等级，初步建立了考虑多种因素的锈蚀钢筋混凝土构件耐久性评定方法。 3) 通过锈蚀钢筋混凝土基本构件（梁、板和柱）耐久性试验，研究了锈蚀后构件的受力性能和破坏形态，并分析了影响构件的承载力和延性的各种因素。 4) 编制了一种基于构件耐久性综合评定方法的计算机软件——现役钢筋混凝土结构耐久性评估专家系统，并以试验构件和福建省三明钢厂露天栈桥柱钢筋锈蚀的实测数据，应用专家系统进行了锈蚀构件的耐久性评定。通过对锈蚀构件耐久性评定结果的分析，验证了该评定方法的合理性和可行性。 本文得出：虽然构件耐久性评定涉及的因素多、不确定性和不确知性强，但根据钢筋锈蚀的微观机理和宏观现象的特征建立其性能退化模型，是可以较准确评定锈蚀构件耐久性等级及预测其剩余寿命的；构件的耐久性等级与目标使用年限紧密相关，随着目标使用年限的增加，构件的耐久性等级也随之下降；在实际工程评定中，适用耐久性往往先于安全耐久性达不到使用要求，因此不仅要关注构件的安全耐久性，而且也要注意构件的适用耐久性，尤其是对一些外观要求较高的结构；钢筋锈蚀是影响构件耐久性的主要因素，尤其是在构件锈胀开裂后，应加强维修，提高构件的耐久性，避免不必要的损失