壽命期內鋼筋混凝土連續梁退化過程分析

田 浩，陳艾榮

(1.同濟大學橋梁工程系，200092上海，tianhao－8@163.com;2.浙江省交通科學研究所，310006杭州)

混凝土和鋼筋在劣化環境作用下會出現了一系列影響結構耐久性的物理、化學現象，如混凝土碳化、保護層剝落、裂縫的發展以及鋼筋銹蝕等［1］.我國近幾十年建造的混凝土橋梁中也有不少已暴露出病害，更有一些橋梁在遠沒達到預期使用壽命時出現耐久性能嚴重退化的現象，甚至發生倒塌等毀滅性事故.目前混凝土橋梁的耐久性研究在材料和構件層面已取得許多成果［2－4］，但是在結構層面則相對較少，現有分析方法或是人為因素較多，或是考慮的影響因素不夠全面，缺乏能準確定量模擬混凝土橋梁在劣化環境作用下結構整體力學性能演變過程的退化全過程分析方法及相應的分析工具.本文根據氯離子侵蝕作用時混凝土橋梁耐久性退化全過程的受力特點，首先給出退化過程中3個關鍵時刻的計算數學模型以及特有力學問題的數值模擬方法;在理論分析的基礎上利用計算機高級語言FORTRAN 95編寫了相應的分析程序CBDAS(Concrete bridge durability analysis system);最后，以一座鋼筋混凝土連續梁為對象，研究在氯離子侵蝕作用下給定壽命期內模型梁整體力學性能的演變規律.

1 耐久性退化全過程

耐久性退化全過程大致可分為4個階段，如圖1所示［5］.第1階段為氯離子侵蝕階段，從結構建成到鋼筋表面氯離子到達臨界濃度而導致鋼筋開始銹蝕時刻t1;第2階段為鋼筋銹蝕產物膨脹階段，從鋼筋……