[01471085]现有混凝土桥梁构件抗力衰减概率模型研究

桥梁是线路的咽喉要道，在国民经济建设中起着举足轻重的作用。然而，桥梁建成投入使用一段时间后，由于结构材料的自然老化、车辆荷载的不断增加、日益恶化的环境影响以及养护维修的资金短缺，相当一部分桥梁不可避免地出现各种结构损伤和缺陷，从而导致结构承载能力和耐久性降低，运营状况不能满足社会的需求。因此，对于现有桥梁抗力退化模型研究，对于准确评估现有桥梁状况，提示潜在危险具有重要理论意义和应用前景。　　“现有混凝土桥梁构件抗力衰减概率模型研究”（编号：200431982514）系交通运输部应用基础研究项目，自2004年课题任务下达后，课题组成员团结协作，合理分工，按照课题申报表确定的研究方案开展科技攻关，取得主要创新型成果如下：　　1.基于试件拉伸试验，研究建立了光面钢筋和变形钢筋的破断力与钢筋锈蚀率的关系。　　2.通过构件试验研究，获得了钢筋与混凝土的粘结性能随锈蚀率和钢筋直径的变化规律，以及考虑外加荷载、自由端滑移、钢筋直径和钢筋锚固长度等因素的粘结应力随位置变化关系；揭示了锈蚀混凝土构件在静载作用下的裂缝开展规律及钢筋-混凝土粘结性能变化特征。　　3.采用Monte Carlo区间抽样数值模拟技术，建立了基于模糊随机过程理论的混凝土构件主筋锈蚀截面积退化模型和局部锈蚀状态下的箍筋截面积退化模型。　　4.基于模糊随机过程理论，构建了不修复情况下梁桥受弯构件抗力模糊时变概率模型，确定了构件生命过程中的抗力均值和标准差模糊随机时变函数，揭示了主梁抗力均值和标准差随时间和阈值的变化规律。　　该成果对于准确评估其承载能力和时变可靠性，提示潜在危险，及时做出维修或拆除决策，避免费用高昂的桥梁构件替换以及重大事故的发生，延长桥梁的使用寿命，都具有重要的意义，市场应用前景广阔。