基于信息更新的RC受彎構(gòu)件抗力衰減概率模型.pdf

1、我國(guó)現(xiàn)有公路橋梁65.81萬(wàn)余座，其中混凝土橋梁占90％以上，因環(huán)境和車輛荷載等因素導(dǎo)致的鋼筋銹蝕病害突出，進(jìn)而引起鋼筋混凝土(RC)橋梁抗力衰減，嚴(yán)重影響其服役安全。對(duì)既有橋梁進(jìn)行抗力評(píng)估存在很大的不確定性，若完全通過(guò)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)回歸的方法概括出結(jié)構(gòu)生命周期的發(fā)展規(guī)律實(shí)為不易。因此，如何充分挖掘和利用RC橋梁的檢測(cè)信息，得到更為合理的抗力評(píng)估結(jié)果，是值得深入研究的課題。
　　 針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“模糊及隨

2、機(jī)信息條件下既有RC橋梁時(shí)變可靠性研究(50908023)”和“既有RC橋梁構(gòu)件抗剪性能退化模型及可靠性研究(50878031)”，對(duì)氯離子引起的鋼筋銹蝕進(jìn)而導(dǎo)致的RC橋梁性能退化、抗力衰減等展開(kāi)研究，主要做了以下的工作：
　　 (1)建立了RC橋梁中鋼筋銹蝕率的先驗(yàn)概率模型。根據(jù)Fick第二擴(kuò)散定律，結(jié)合Monte Carlo數(shù)值模擬的方法，分析了銹蝕初始時(shí)間、開(kāi)裂時(shí)間和開(kāi)裂至規(guī)定寬度時(shí)間的概率特征，并對(duì)各參數(shù)的敏感性進(jìn)行探討

3、；研究了鋼筋局部銹蝕深度的分布規(guī)律，對(duì)比了保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度對(duì)其的影響。
　　 (2)建立了鋼筋銹蝕率的后驗(yàn)概率模型。采用信息更新的Bayes原理和方法，通過(guò)引入不同時(shí)段的實(shí)橋檢測(cè)信息，對(duì)銹蝕率先驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了動(dòng)態(tài)更新，并得到了銹蝕率的概率密度函數(shù)，結(jié)果顯示更新后的模型較接近于實(shí)際，更加真實(shí)可靠，可為由于銹蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)耐久性評(píng)估提供科學(xué)依據(jù)。
　　 (3)基于鋼筋力學(xué)性能試驗(yàn)與粘結(jié)試件的拔出試驗(yàn)，研究了銹蝕對(duì)鋼筋強(qiáng)度的

4、影響，提出了鋼筋與混凝土間協(xié)同工作系數(shù)的表達(dá)式。對(duì)從實(shí)橋和快速腐蝕構(gòu)件中得到的452根鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，討論了鋼筋銹蝕對(duì)其破壞形式的影響，得到了鋼筋銹蝕率與屈服強(qiáng)度的關(guān)系。通過(guò)快速銹蝕內(nèi)貼片變形鋼筋混凝土試件的拔出試驗(yàn)，給出了鋼筋與混凝土協(xié)同工作系數(shù)的表達(dá)式。
　　 (4)構(gòu)建了更新后RC橋梁構(gòu)件的抗力衰減動(dòng)態(tài)概率模型?？紤]銹蝕鋼筋截面積減小、鋼筋強(qiáng)度降低和粘結(jié)性能退化，以實(shí)橋受彎構(gòu)件為例，建立了信息更新后的抗力衰減概率模型