考虑腐蚀参数时空变异性的RC结构顺筋锈胀随机分析.pdf

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1、第46卷第9期土木工程学报Vo1．46No．92013年9月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALSep．2013考虑腐蚀参数时空变异性的RC结构顺筋锈胀随机分析彭建新张建仁(长沙理工大学桥梁工程安全控制省部共建教育部重点实验室，湖南长沙410114)摘要：由于c0浓度、大气温度、碳化腐蚀电流密度和混凝土强度等影响碳化锈胀开裂的随机参数分布具有时间和空间变异性，在基于可靠度的耐久性分析中如何考虑这一特性是目前研究热点和难点。基于随机场理论，使用中点法，通过合理选取单元相关长度和波动系数，发展空间时变可靠度模型来预测R

2、c结构在不同环境条件下将来100年内的碳化腐蚀开始比例和顺筋锈胀开裂比例。研究表明：①碳化腐蚀过程考虑累积效应和温度效应更接近实际退化过程，预测结果更合理；②考虑腐蚀参数空间变异性比完全相关和完全不相关条件下的顺筋锈胀开裂比例分别高22．9％和低32．8％，基于可靠度的耐久性分析需计人材料、几何尺寸以及腐蚀过程的空间变异性的影响；③做好结构防水是减少碳化锈胀损伤的有效措施之一。关键词：RC结构；空间变异性；可靠度；碳化腐蚀；锈胀开裂中图分类号：TU311．2文献标识码：A文章编号：1000—131x(2013)09-0046-09St

3、ochasticanalysisofcorrosion-inducedcrackingforRCstructuresconsideringspatialvariabilityofcorrosiveparametersunderatmosphericenvironmentspengJianxinZhangJianren(KeyLaborat0ryforSafetyContmlofBridgeEngineeringEstablishedbytheMinistryofEducationandHunanProvince，ChangshaUni

4、versityofScienceandTechnology，Changsha，Hunan410114，China)Abstract：DuetothespatialvariabilityinthedistributionsofCO2concentration，temperature，humidity，carbonation—inducedcorrosioncurrentdensity，compressivestrengthofconcrete，etc．，nowadays，howtotaketheseparametersintoaccou

5、ntsforreliability—baseddurabilityanalysisremainsahotanddifficultresearchtopic．Basedontherandomfieldtheory，inthepresentstudyamidpointmethod，whichselectsthecorrelationlengthandscaleoffluctuation(0)appropriately，andaspatialtime-dependentreliabilitymodelareemployedtopredict

6、theproportionofcarbonation—inducedcrackingundervariousatmosphericenvironmentsovernext100years．Resultsindicatethat：(1)Ifthecarbonationcumulativeeffectandtemperatureinfluencesareconsidered，carbonation—inducedcorrosionprocessisclosetotheactualdeteriorationsituation，andthep

7、redictionresultsshouldbemorereasonable；(2)Propo~ionofcorosion—inducedcrackingwithspatialvariabilityofcorosiveparametersconsideredis22．9％higherthanthatpredictedfromtotallycorelatedcrackingor32．8％lowerthanthatobtainedfromperfectlyuncorrelatedcracking，respectively，indicati

8、ngthatthespatialvariabilityofmaterials，geometricalsizesandcorosionprocessshouldbeconsideredinthereliability—ba