濒海地区既有混凝土结构耐久性分析评估模型及实践.pdf

“全国混凝土新技术、新标准及工程应用”学术交流会江西·南昌2010年濒海地区既有混凝土结构耐久性分析评估模型及实践俞海勇1张贺(上海市建筑科学研究院(集团)有限公司,上海200032) 摘要根据濒海地区环境荷载特点,本文提出了针对既有混凝土结构的耐久性状态分析方法,从全寿命分析角度建立了预测其剩余寿命的模型,并得到工程实践验证。关键词濒海地区,全寿命,层次分析,耐久性状态,寿命预测 1 概述随着我国沿海发展战略的深入,濒海地区开发的深度和广度不断扩展,除了许多大型基础设施的破土兴建外,大量既有建筑物仍将长期使用,这些濒海工程所处环境恶劣,既要保障结构安全,对其耐久性状态也需时时留意,如何对濒海地区建筑物的服役情况进行科学合理的评价,采用怎样的评估手段和计算模型可以获知其耐久性状态和剩余寿命,是一项迫切而实用的课题,其重要性主要表现为:首先,科学合理的耐久性评价技术是混凝土工程维护、改造的技术依据,事关建筑物的安全运营和工程经济性:其次,工程耐久性的合理评估,是建立节约型社会,顺应我国低碳经济的趋势所在。国内外在混凝土工程耐久性评估及寿命预测方面做过大量研究,如运用可靠度、模糊综合评估、神经网络等方法,结合钢筋脱钝寿命理论、混凝土开裂寿命理论及抗力寿命理论, 对工程耐久性评估及寿命预测模型进行了相关研究。但目前诸多研究仅考虑混凝土材料的劣化进程,而没有涵盖钢筋锈蚀过程,且大多数研究成果仍停留在理论体系阶段,尚未与工程实践相结合并建立相应的基础参数和数据库。在国内外的研究基础上n’副,针对华东沿海地区濒海环境荷载的特点,本文提出了一种濒海地区既有混凝土结构耐久性分析及剩余寿命评估模型,采用了层次分析理论,并考虑了钢筋混凝土劣化过程中混凝土劣化和钢筋锈蚀全过程,且在工程实际中得到应用。 2 濒海地区既有混凝土结构耐久性分析评估模型 ,模型总体框架见图1,按照材料性能参数、构件、结构划分为三个评价层次。耐久性状态评价模型通过获取混凝土性能及钢筋锈蚀等材料参数,建立一个有关既有钢筋混凝土状态的材料性能参数库,将库中的数据与递进式耐久性评价体系中的指标相比较, 从而彳导到构件耐久性状态的评价结果;结构的耐久性状态评价是建立在构件耐久性状态分析 1俞海勇,,高级工程师上海市科学技术委员会应用技术开发专项资金项目 138 。±日%≈±新技术、新括$&I程&月。}术交巍台Ⅱ西·南自2010年的基础上,采用基于层次分析方法的耐久性评价模型来开展。图1模型总体框架翻剩余寿命预测模型首先需全面了解井获取环境荷载、混凝土性能及钢筋锈蚀等基础参教;,将其耐久性现状在全寿命分段模型中定位, 分析处于哪个阶段;晕后,。对结构的剩余寿命进行预测,井给予预警信号和维修建议。 22耐久性状态评价模型 22l材料性能参数的获取在耐久性状态评价模型中,首先需获取既有结构的材料性能参数,包括混凝土性能和钢筋锈蚀两方面,具体参数和相应测试方法见图2。材料性能参数暑囊囤2材科性能参数厦测试方法濒海地区建筑物(尤其是华东地区)受到***离子侵蚀的影响较大,故重点关注***离子在混凝土中的扩散状况,