【摘要】：碳化是影響混凝土結(jié)構(gòu)老化的重要因素。應(yīng)用蒙特卡羅法來(lái)研究刞窩水庫(kù)6號(hào)、8號(hào)壩段工作橋縱梁的碳化問(wèn)題。從碳化壽命準(zhǔn)則和銹脹開(kāi)裂壽命準(zhǔn)則預(yù)測(cè)其使用壽命。結(jié)果表明:在使用110年時(shí),6號(hào)壩段工作橋縱梁的碳化深度到達(dá)鋼筋表面,使用142年時(shí),出現(xiàn)了銹脹裂縫;在使用130年時(shí),8號(hào)壩段工作橋縱梁的碳化深度到達(dá)鋼筋表面,鋼筋開(kāi)始發(fā)生銹蝕,使用160年時(shí),出現(xiàn)了銹脹裂縫,結(jié)構(gòu)開(kāi)始開(kāi)裂。
【圖文】：

筋保護(hù)層厚度，mm;d為鋼筋直徑，mm。(3)銹脹開(kāi)裂前鋼筋銹蝕厚度的計(jì)算公式為δe1(t)=λe1(t－t0)λe1=46·kcr·kce·e0.04T(ＲH－0.45)2/3·c－1.36·f－1.83cu(4)式中，δe1(t)為銹脹開(kāi)裂前的鋼筋銹蝕厚度，mm;λe1為銹脹開(kāi)裂前鋼筋銹蝕速度，mm/a;kcr為鋼筋位置修正系數(shù)，角部鋼筋kcr=1.6，中部鋼筋kcr=1.0;kce為小環(huán)境條件修正系數(shù);t0為鋼筋開(kāi)始銹蝕時(shí)間，a。(4)求解函數(shù)，計(jì)算分析變量的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、失效概率和可靠指標(biāo)。函數(shù)求解的流程如圖1所示。2.2碳化壽命分析預(yù)測(cè)不同年份變量的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行靈敏度分析。3工程實(shí)例分析3.1刞窩水庫(kù)工程概況遼寧省刞窩水庫(kù)壩址位于遼陽(yáng)市境內(nèi)的太子河圖1蒙特卡羅法求解流程示意干流上。1972年刞窩水庫(kù)落閘蓄水，1973年投入運(yùn)行。大壩采用2級(jí)工程標(biāo)準(zhǔn)，原始設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇。最高庫(kù)水位為102m，最大庫(kù)容7.91億m3，水庫(kù)設(shè)計(jì)死水位為70.0m，防洪限制水位77.8m，正常高水位96.6m。刞窩水庫(kù)年平均溫度為9.1℃，平均相對(duì)濕度為68%。3.2刞窩水庫(kù)工作橋縱梁的碳化耐久性分析由于檢測(cè)到6號(hào)、8號(hào)壩段工作橋縱梁碳化深度平均值較大，因此對(duì)其進(jìn)行碳化耐久性分析。工作橋?yàn)镃20混凝土，鋼筋直徑為18mm，鋼筋保護(hù)層厚度為45mm。2012年刞窩水庫(kù)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，縱梁此時(shí)已經(jīng)服役40年，混凝土的抗壓強(qiáng)度用回彈法檢測(cè)。表1為檢測(cè)到的6號(hào)、8號(hào)壩段工作橋縱梁混凝土抗壓強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、碳化深度平均值，然后對(duì)工作橋縱梁混凝土進(jìn)行碳化耐久性分析。表1工作橋縱梁檢測(cè)結(jié)果壩段混凝土抗壓強(qiáng)度/MPa平均值標(biāo)準(zhǔn)差碳化深度平均值/mm6號(hào)23.53.5278號(hào)22.53.825.93.2.1碳化壽命準(zhǔn)則耐?

8.830.171600.0030.1736.950.02從表5、6可以看出，6號(hào)壩段工作橋縱梁在使用142年的時(shí)候，鋼筋未銹蝕的厚度均值為0.001mm，從文獻(xiàn)［4］可知，當(dāng)鋼筋未銹蝕的厚度小于0.004mm時(shí)，可以認(rèn)為出現(xiàn)了銹脹裂縫，且其失效概率為37.79%，可靠指標(biāo)為0.006，可以斷定6號(hào)壩段工作橋縱梁出現(xiàn)了銹脹裂縫。8號(hào)壩段工作橋縱梁在使用160年時(shí)，鋼筋未銹蝕厚度的均值為0.003mm，小于0.004mm，且其失效概率為36.95%，可靠指標(biāo)為0.02，可以斷定8號(hào)壩段工作橋縱梁出現(xiàn)了銹脹裂縫。以8號(hào)壩段為例，進(jìn)行工作橋縱梁的銹脹開(kāi)裂靈敏度分析，如圖3所示。在使用140年時(shí)，鋼筋保護(hù)層的靈敏系數(shù)為0.85，混凝土抗壓強(qiáng)度的靈敏系數(shù)大于0.4，鋼筋直徑的靈敏系數(shù)為0.05;在結(jié)構(gòu)使用150年時(shí)，鋼筋保護(hù)層的靈敏系數(shù)為0.82，混凝土抗壓強(qiáng)度的靈敏系數(shù)大于0.5，鋼筋直徑的靈敏系數(shù)為0.02;在結(jié)構(gòu)使用160年，鋼筋保護(hù)層的靈敏系數(shù)為0.79，混凝土抗壓強(qiáng)度的靈敏系數(shù)大于0.55，鋼筋直徑的靈敏系數(shù)等于0.01。隨著使用年限的增加，，鋼筋保護(hù)層對(duì)工作橋縱梁靈敏度的影響減小，混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)靈敏度的影響增大，鋼筋直徑對(duì)靈敏度的影響減校圖3銹脹開(kāi)裂壽命準(zhǔn)則下8號(hào)壩段工作橋縱梁靈敏度分析(下轉(zhuǎn)第90頁(yè))
【作者單位】： 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)水利學(xué)院;遼寧省刞窩水庫(kù)管理局;
【基金】：遼寧省水利科技指導(dǎo)性計(jì)劃項(xiàng)目(20150200)
【分類(lèi)號(hào)】：TV331

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8 ;[J];;年期

本文編號(hào)：2531260