基于信息更新的RC受彎構(gòu)件抗力衰減概率模型.pdf

1、我國現(xiàn)有公路橋梁65.81萬余座，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。對既有橋梁進(jìn)行抗力評估存在很大的不確定性，若完全通過試驗和統(tǒng)計回歸的方法概括出結(jié)構(gòu)生命周期的發(fā)展規(guī)律實為不易。因此，如何充分挖掘和利用RC橋梁的檢測信息，得到更為合理的抗力評估結(jié)果，是值得深入研究的課題。
　　 針對上述問題，本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“模糊及隨

2、機(jī)信息條件下既有RC橋梁時變可靠性研究(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，分析了銹蝕初始時間、開裂時間和開裂至規(guī)定寬度時間的概率特征，并對各參數(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，對比了保護(hù)層厚度、混凝土強(qiáng)度對其的影響。
　　 (2)建立了鋼筋銹蝕率的后驗概率模型。采用信息更新的Bayes原理和方法，通過引入不同時段的實橋檢測信息，對銹蝕率先驗?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了動態(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際，更加真實可靠，可為由于銹蝕導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)耐久性評估提供科學(xué)依據(jù)。
　　 (3)基于鋼筋力學(xué)性能試驗與粘結(jié)試件的拔出試驗，研究了銹蝕對鋼筋強(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。對從實橋和快速腐蝕構(gòu)件中得到的452根鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能試驗，討論了鋼筋銹蝕對其破壞形式的影響，得到了鋼筋銹蝕率與屈服強(qiáng)度的關(guān)系。通過快速銹蝕內(nèi)貼片變形鋼筋混凝土試件的拔出試驗，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