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《氯鹽腐蝕下混凝土服役壽命的可靠度分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、學兔兔www.xuetutu.com2013年第3期(總第281期)混凝土理論研究Number3in2013(TotalNo.281)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi:10.3969~.issn.1002—3550.2013.03.004氯鹽腐蝕下混凝土服役壽命的可靠度分析葛若東a.一。洪斌a,b(廣西大學a.土木建筑工程學院;b.工程防災與結(jié)構(gòu)安全教育部重點實驗室,廣西南寧530004)摘要:混凝土性能的隨機性對混凝土結(jié)構(gòu)的服役壽命有重要影響。在考慮混凝土的氯離子擴散系數(shù)和臨界氯離子濃度的隨機性基礎上,利用
2、攝動技術(shù)研究建立了混凝土中氯離子擴散分析的攝動隨機有限元法,結(jié)合混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕極限狀態(tài)方程,建立氯鹽腐蝕環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)服役壽命分析的可靠度分析方法。通過算例分析,驗證了本研究方法具有較高的計算精度和效率,同時分析了保護層厚度、擴散系數(shù)變異性等因素對氯離子擴散過程和混凝土服役壽命的影響。關(guān)鍵詞:混凝土;氯離子;隨機有限元;服役壽命;可靠度中圖分類號:TU528.01文獻標志碼:A文章編號:1002—3550(2013)03—0014—04Stochasticfiniteelementreliabilityanalysisforserv
3、icelifeofconcretestructureinchlorideenvironmentGERuo-dong",b,HONGBin(a.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture;b.KeyLaboratoryofDisasterPreventionandStructuralSafetyofChinaMinistryofEducation,Nanning530004,China)Abstrect:Theuncertaintyofconcreteplaysasignificantroleinser
4、vicelifepredictionofconcretestructuresunderchlorideenvironment.Itdevelopedtheperturbationstochasticfmiteelementmethodtodea1withtherandomnessofthechloridediffusioncoemcientandthecriticalconcentrationbymeansoftheperturb~iontechnique.Theservicelifeconcretewasanalyzedbythepe
5、rturb~ionstochasticfiniteelementreliabilitymethodbasedontheequationoflimitstateaccountingforthethresholdofchlorideconcentration.Anumerica1examplewasconsideredtodemonstratetheaccuracyandefficiencyoftheproposedmethod,theparametricstudywasconductedtoinvestigatetheeffectofth
6、ecoveringthicknessandthecoemcientofvari~ionofthediffusioncoefficientontheservice1ifeoftheconcretestructures.Keywords:concrete;chlorideion;stochasticfiniteelementmethod(SFEM);servicelife;reliability的概率,稱為結(jié)構(gòu)的可靠度。由于所處環(huán)境的變異性和混0引言凝土材料的不均勻性,氯離子在混凝土中的擴散過程實際處于氯鹽環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常早于設計使用
7、年上是一種隨機過程,因此,建立混凝土中氯離子擴散過程限而耐久性破壞,其重要的原因就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼的隨機分析方法,利用可靠度理論評估混凝土結(jié)構(gòu)服役壽筋的銹蝕,而氯離子在混凝土的侵入往往是造成混凝土結(jié)命已經(jīng)成為該領域的發(fā)展方向。吳瑾和施養(yǎng)杭[11】利用構(gòu)中鋼筋銹蝕的主要原因【”,所以氯鹽環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)Fick第二定律的一維解析解和Monte.Carlo方法,考慮了的服役壽命與氯離子在混凝土中的擴散以及引發(fā)鋼筋銹氯離子擴散系數(shù)、表面氯離子濃度等因素的隨機特性對混蝕的臨界氯離子濃度有關(guān)。氯離子在混凝土中的擴散通常凝土結(jié)構(gòu)進行了壽命的預測
8、。但Monte.Carlo方法是一種可以用Fick第二定律描述,并利用試驗得到的混凝土氯離抽樣分析方法,需要大量的樣本試驗和統(tǒng)計分析,計算效子擴散系數(shù)翻,可以通過解析方法求解得到混凝土中氯離率較低。子的分布