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1、混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 個 案 研 究 和 設(shè) 計 評 估 2010012111姚 文 杰 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 評 估混 凝 土結(jié) 構(gòu) 設(shè)計 評 估 適 用 性耐 久 性 結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 設(shè) 計耐 久 性 評 定壽 命 預(yù) 測 結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 設(shè) 計耐 久 性 設(shè) 計 是 指 在 考 慮 影 響 結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 的內(nèi) 外 因 素 下 ， 使 新 設(shè) 計 的 結(jié) 構(gòu) 可 靠 度 在 設(shè)計 工 作 年 限 內(nèi) 不 低 于 規(guī) 范 要 求 ， 也 即 無 需花 費(fèi) 大 量 資 金 維 修 與 加 固 。 在 設(shè) 計 階 段 就考 慮 耐 久 性 的 影 響 ， 無 疑 是 保
2、 證 結(jié) 構(gòu) 具 有足 夠 耐 久 性 的 最 有 效 方 法 。 結(jié) 構(gòu) 壽 命 預(yù) 測 在 對 結(jié) 構(gòu) 進(jìn) 行 壽 命 預(yù) 測 時 ， 關(guān) 鍵 是 確 定 結(jié)構(gòu) 壽 命 終 結(jié) 的 標(biāo) 準(zhǔn) ， 也 就 是 結(jié) 構(gòu) 壽 命 的 評估 準(zhǔn) 則 。 由 于 不 同 國 家 、 不 同 學(xué) 者 對 結(jié) 構(gòu)壽 命 認(rèn) 識 的 角 度 不 同 ， 就 出 現(xiàn) 了 不 同 的 對結(jié) 構(gòu) 壽 命 狀 態(tài) 的 界 定 。建筑結(jié)構(gòu)的使用壽命 自 然 壽 命無 形 壽 命 結(jié) 構(gòu) 的 使 用 壽 命 或 耐 久 年 限 ， 是 指 建 筑 結(jié)構(gòu) 在 正 常 使 用 和 正 常 維 護(hù) 條 件 下 ， 仍 然 具
3、有 其 預(yù) 定 使 用 功 能 的 時 間 。建 筑 結(jié) 構(gòu) 尚 未 達(dá) 到 其 自 然 壽 命 之 前 ，由 于 種 種 原 因 終 止 其 原 有 使 用 功 能 的時 間 。技 術(shù) 性 使 用 壽 命功 能 性 使 用 壽 命經(jīng) 濟(jì) 性 使 用 壽 命 碳 化 壽 命 準(zhǔn) 則銹 脹 開 裂 壽 命 準(zhǔn) 則裂 縫 寬 度 與 鋼 筋 銹 蝕量 限 值 壽 命 準(zhǔn) 則承 載 力 壽 命 準(zhǔn) 則經(jīng) 濟(jì) 壽 命 準(zhǔn) 則 碳 化 壽 命 準(zhǔn) 則 碳 化 壽 命 準(zhǔn) 則 是 以 保 護(hù) 層 混 凝 土 碳 化 ， 從 而失 去 對 鋼 筋 的 保 護(hù) 作 用 ， 使 鋼 筋 開 始 產(chǎn) 生 銹蝕 的
4、 時 間 作 為 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的 壽 命 。 到 目 前 為止 ， 基 本 上 是 以 混 凝 土 碳 化 深 度 達(dá) 到 鋼 筋 表面 作 為 鋼 筋 開 女 剖 誘 蝕 的 標(biāo) 志 。 這 一 準(zhǔn) 則 比較 適 合 不 允 許 鋼 筋 銹 蝕 的 鋼 筋 混 凝 土 構(gòu) 件 (如預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu) 件 等 )， 但 對 大 多 數(shù) 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 來 說 ，以 鋼 筋 開 始 銹 蝕 作 為 結(jié) 構(gòu) 使 用 壽 命 終 止 的 標(biāo)志 ， 顯 然 過 于 保 守 。 銹 脹 開 裂 壽 命 準(zhǔn) 則 以 混 凝 土 表 面 出 現(xiàn) 沿 筋 的 銹 脹 裂 縫所 需 的 時 間 作 為
5、結(jié) 構(gòu) 的 使 用 壽 命 。這 一 準(zhǔn) 則 認(rèn) 為 ， 混 凝 土 中 的 鋼 筋 銹蝕 使 混 凝 土 縱 裂 以 后 ， 鋼 筋 銹 蝕 速度 明 顯 加 快 ， 將 這 一 界 限 視 為 危 及結(jié) 構(gòu) 安 全 ， 需 要 維 修 加 固 的 前 兆 。 裂 縫 寬 度 與 鋼 筋 銹 蝕 量 限 值 壽 命 準(zhǔn) 則 由 于 銹 脹 開 裂 的 標(biāo) 準(zhǔn) 很 難 定 量 ， 且 銹 脹 開 裂 對 于 大多 數(shù) 結(jié) 構(gòu) 的 安 全 性 影 響 不 大 。 于 是 ， 人 們 又 提 出 了裂 縫 寬 度 與 鋼 筋 銹 蝕 量 控 制 的 壽 命 準(zhǔn) 則 ， 即 認(rèn) 為 銹脹 裂 縫 寬
6、 度 或 鋼 筋 銹 蝕 量 達(dá) 到 某 一 界 限 值 時 壽 命 終止 。 但 對 工 業(yè) 廠 房 或 一 般 民 用 建 筑 ， 采 用 銹 脹 開 裂 壽 命準(zhǔn) 則 、 裂 縫 寬 度 與 鋼 筋 銹 蝕 量 限 值 壽 命 準(zhǔn) 則 似 乎 仍然 偏 嚴(yán) 。 在 實(shí) 際 工 程 中 不 乏 這 樣 的 實(shí) 例 ， 構(gòu) 件 混 凝土 保 護(hù) 層 早 己 脫 落 ， 鋼 筋 銹 蝕 嚴(yán) 重 ， 但 構(gòu) 件 仍 在“ 正 常 ” 使 用 。 因 此 ， 對 于 一 般 混 凝 土 構(gòu) 件 ， 以 受力 破 壞 作 為 判 斷 壽 命 終 結(jié) 的 標(biāo) 準(zhǔn) 則 可 能 更 合 理 一 些 。 承 載 力 壽 命 準(zhǔn) 則 結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 評 定結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 評 定 是 對 現(xiàn) 有 結(jié) 構(gòu) ， 通 過 恰 當(dāng)方 法 得 到 老 化 階 段 的 可 靠 性 ， 最 終 確 定 結(jié)構(gòu) 今 后 可 靠 性 陽 氏 的 情 況 問 。 有 關(guān) 結(jié) 構(gòu) 的耐 久 性 評 定 ， 從 己 取 得 的 成 果 來 看 ， 主 要包 括 基 于 構(gòu) 件 耐 久 性 損 傷 加 權(quán) 的 耐 久 性 評定 、 基 于 模 糊 綜 合 評 判 的 耐 久 性 評 定 和 基于 可 靠 度 的 耐 久 性 評 定 等 。 未完待續(xù)
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