【摘要】：碳化是影響混凝土結(jié)構(gòu)老化的重要因素。應用蒙特卡羅法來研究刞窩水庫6號、8號壩段工作橋縱梁的碳化問題。從碳化壽命準則和銹脹開裂壽命準則預測其使用壽命。結(jié)果表明:在使用110年時,6號壩段工作橋縱梁的碳化深度到達鋼筋表面,使用142年時,出現(xiàn)了銹脹裂縫;在使用130年時,8號壩段工作橋縱梁的碳化深度到達鋼筋表面,鋼筋開始發(fā)生銹蝕,使用160年時,出現(xiàn)了銹脹裂縫,結(jié)構(gòu)開始開裂。
【圖文】：

筋保護層厚度，mm;d為鋼筋直徑，mm。(3)銹脹開裂前鋼筋銹蝕厚度的計算公式為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)為銹脹開裂前的鋼筋銹蝕厚度，mm;λe1為銹脹開裂前鋼筋銹蝕速度，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為鋼筋開始銹蝕時間，a。(4)求解函數(shù)，計算分析變量的均值、標準差、失效概率和可靠指標。函數(shù)求解的流程如圖1所示。2.2碳化壽命分析預測不同年份變量的計算結(jié)果，進行靈敏度分析。3工程實例分析3.1刞窩水庫工程概況遼寧省刞窩水庫壩址位于遼陽市境內(nèi)的太子河圖1蒙特卡羅法求解流程示意干流上。1972年刞窩水庫落閘蓄水，1973年投入運行。大壩采用2級工程標準，原始設(shè)計標準為百年一遇，校核標準為千年一遇。最高庫水位為102m，最大庫容7.91億m3，水庫設(shè)計死水位為70.0m，防洪限制水位77.8m，正常高水位96.6m。刞窩水庫年平均溫度為9.1℃，平均相對濕度為68%。3.2刞窩水庫工作橋縱梁的碳化耐久性分析由于檢測到6號、8號壩段工作橋縱梁碳化深度平均值較大，因此對其進行碳化耐久性分析。工作橋為C20混凝土，鋼筋直徑為18mm，鋼筋保護層厚度為45mm。2012年刞窩水庫進行質(zhì)量檢測，縱梁此時已經(jīng)服役40年，混凝土的抗壓強度用回彈法檢測。表1為檢測到的6號、8號壩段工作橋縱梁混凝土抗壓強度的平均值、標準差、碳化深度平均值，然后對工作橋縱梁混凝土進行碳化耐久性分析。表1工作橋縱梁檢測結(jié)果壩段混凝土抗壓強度/MPa平均值標準差碳化深度平均值/mm6號23.53.5278號22.53.825.93.2.1碳化壽命準則耐?

8.830.171600.0030.1736.950.02從表5、6可以看出，6號壩段工作橋縱梁在使用142年的時候，鋼筋未銹蝕的厚度均值為0.001mm，從文獻［4］可知，當鋼筋未銹蝕的厚度小于0.004mm時，可以認為出現(xiàn)了銹脹裂縫，且其失效概率為37.79%，可靠指標為0.006，可以斷定6號壩段工作橋縱梁出現(xiàn)了銹脹裂縫。8號壩段工作橋縱梁在使用160年時，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%，可靠指標為0.02，可以斷定8號壩段工作橋縱梁出現(xiàn)了銹脹裂縫。以8號壩段為例，進行工作橋縱梁的銹脹開裂靈敏度分析，如圖3所示。在使用140年時，鋼筋保護層的靈敏系數(shù)為0.85，混凝土抗壓強度的靈敏系數(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，鋼筋保護層的靈敏系數(shù)為0.82，混凝土抗壓強度的靈敏系數(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，鋼筋保護層的靈敏系數(shù)為0.79，混凝土抗壓強度的靈敏系數(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，，鋼筋保護層對工作橋縱梁靈敏度的影響減小，混凝土抗壓強度對靈敏度的影響增大，鋼筋直徑對靈敏度的影響減校圖3銹脹開裂壽命準則下8號壩段工作橋縱梁靈敏度分析(下轉(zhuǎn)第90頁)
【作者單位】： 沈陽農(nóng)業(yè)大學水利學院;遼寧省刞窩水庫管理局;
【基金】：遼寧省水利科技指導性計劃項目(20150200)
【分類號】：TV331

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8 ;[J];;年期

本文編號：2531260