孫松

摘 要：該文以混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)為研究對象，首先針對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程中存在的幾點(diǎn)問題做出了簡要分析，進(jìn)而詳細(xì)研究了設(shè)計(jì)過程中需要特別關(guān)注的幾點(diǎn)問題，旨在于引起各方人員的特別關(guān)注與重視。

關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu) 耐久性 設(shè)計(jì) 問題 要點(diǎn) 分析

中圖分類號：TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-0-01

1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)中存在的問題分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，我國有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)方法主要可以分為兩種類型：其一，此類混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法起源于歐洲，主要適用于歐洲絕大部分國家的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，在應(yīng)用于我國工程實(shí)踐有著大量的不適應(yīng)性，從而需要基于實(shí)踐應(yīng)用情況，對其做出合理的修改與調(diào)整；其二，此類混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法主要將耐久性的設(shè)計(jì)分作計(jì)算/驗(yàn)算以及構(gòu)造這兩個(gè)方面予以考量，通過對荷載作用力以及抗力隨時(shí)間變化的發(fā)展規(guī)律，達(dá)到分析結(jié)構(gòu)使用周期的目的。然而其自身就存在一定的問題，如習(xí)慣單一破壞因素的試驗(yàn)研究，其與實(shí)際工程中多因素影響下的聯(lián)合作用存在一定的脫節(jié)問題，導(dǎo)致大量的重復(fù)性勞動(dòng)，且組織與實(shí)際工作之間的聯(lián)系不夠緊密，從而導(dǎo)致所得出的結(jié)論不夠準(zhǔn)確。

2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵要點(diǎn)分析

現(xiàn)階段，發(fā)展比較成熟與科學(xué)的混凝土耐久性設(shè)計(jì)方法應(yīng)當(dāng)由兩個(gè)方面的關(guān)鍵要素所構(gòu)成：其一是有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的計(jì)算與驗(yàn)算；其二是有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的構(gòu)造。按照上述方式，推薦在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，按照如下步驟予以實(shí)現(xiàn)：第一步是針對整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境區(qū)域加以嚴(yán)格分類及界定，在此基礎(chǔ)之上，還需要確定此類環(huán)境相對于混凝土結(jié)構(gòu)的作用與效應(yīng)；第二步是針對整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用壽命加以合理確定；第三步是針對混凝土結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的耐久性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)加以詳細(xì)計(jì)算與驗(yàn)算處理；第四步是按照上述步驟中所確定的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性計(jì)算數(shù)據(jù)，制定嚴(yán)格意義上的混凝土結(jié)構(gòu)耐久性構(gòu)造措施與方案。具體而言，需要在實(shí)踐工作中，重點(diǎn)關(guān)注如下幾個(gè)方面的內(nèi)容。（1）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程中對于環(huán)境相對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的作用與效應(yīng)分析：在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，從混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的研究角度上來說，按照環(huán)境屬性的差異性，可具體劃分為六種類型：①大氣環(huán)境；②土壤環(huán)境；③海洋環(huán)境；④受環(huán)境水影響環(huán)境；⑤化學(xué)物質(zhì)侵蝕環(huán)境；⑥特殊環(huán)境。為最大限度的保障混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的有效性，需要結(jié)合建筑物所處區(qū)域內(nèi)的具體情況加以嚴(yán)格界定與劃分，通過合理的評價(jià)，最大限度的減少建筑物整體結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的環(huán)境侵蝕影響。目前，建議在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，選定一種其主要性控制目的的環(huán)境類別進(jìn)行設(shè)計(jì)考量，同時(shí)綜合多個(gè)方面的因素予以輔助性考量，特別需要重視差異構(gòu)件以及差異環(huán)境下，對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)作業(yè)的影響問題。（2）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程中對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有效使用壽命的確定分析：從實(shí)踐應(yīng)用的角度上來說，建筑物混凝土結(jié)構(gòu)耐久性所表現(xiàn)出的設(shè)計(jì)使用壽命是指以既定的維護(hù)條件為基礎(chǔ)，以既定的使用環(huán)境為依據(jù)，以混凝土結(jié)構(gòu)各項(xiàng)功能均能夠滿足相關(guān)規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)，所持續(xù)的有效使用年限。自2002版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》頒布并實(shí)施以來，在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，就將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效使用年限作為了最為關(guān)鍵的衡量標(biāo)準(zhǔn)之一。需要特別注意的一點(diǎn)是：結(jié)合實(shí)際工況，在整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，部分構(gòu)件所表現(xiàn)出的設(shè)計(jì)使用壽命可以控制在整體性混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽命的標(biāo)準(zhǔn)以下，但對于這部分構(gòu)件而言，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，將其設(shè)定為便于更換的構(gòu)件，確保其使用的靈活性。（3）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程中對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性極限狀態(tài)的衡量分析：對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性極限狀態(tài)的定義可以簡單闡述為，在混凝土結(jié)構(gòu)中的某一區(qū)域，或者是整體性結(jié)構(gòu)某項(xiàng)性能的發(fā)揮超過規(guī)定限制，無法充分發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)耐久性要求的時(shí)點(diǎn)。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，對于耐久性極限狀態(tài)的衡量還未形成統(tǒng)一性的認(rèn)知。對于我國而言，比較常見的衡量標(biāo)準(zhǔn)為：出現(xiàn)高于極限狀態(tài)部分所導(dǎo)致的混凝土整體結(jié)構(gòu)維修費(fèi)用過大（高于正常維修范圍），即判定為臨界混凝土結(jié)構(gòu)耐久性極限狀態(tài)。（4）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程當(dāng)中對于結(jié)構(gòu)耐久性計(jì)算分析：對于我國而言，現(xiàn)行相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中，耐久性設(shè)計(jì)僅將混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求考慮在內(nèi)，對于混凝土結(jié)構(gòu)抗力隨時(shí)間的變動(dòng)趨勢未做出相應(yīng)體現(xiàn)。盡管在新版的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范當(dāng)中給出了結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)期標(biāo)準(zhǔn)，但這種基準(zhǔn)期標(biāo)準(zhǔn)也并非完全等同于一般意義上混凝土結(jié)構(gòu)的耐久年限以及使用年限。從這一角度上來說，通過引入結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期標(biāo)準(zhǔn)的方式，并無法從結(jié)構(gòu)耐久性計(jì)算的角度上入手，確保整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)能夠在預(yù)定時(shí)間段內(nèi)保障計(jì)算驗(yàn)算的可靠性。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，綜合各方面因素的考慮，建議采取如下方法：S≤ηR。

在上述計(jì)算公式當(dāng)中，將S定義為現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對于荷載設(shè)計(jì)值的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)；η定義為混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，R定義為現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對于抗力設(shè)計(jì)值的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。通過上述映射關(guān)系，可實(shí)現(xiàn)對整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性指標(biāo)計(jì)算數(shù)值的詳細(xì)校驗(yàn)與復(fù)核。（5）混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)過程當(dāng)中對于結(jié)構(gòu)耐久性構(gòu)造措施的制定分析：大量的實(shí)踐研究結(jié)果證實(shí)，在諸多混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題當(dāng)中，鋼筋部件所發(fā)生的銹蝕問題可以說是波及范圍最大、最為嚴(yán)重同時(shí)也最為集中的問題之一。要想確?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性的穩(wěn)定與可靠，就需要在鋼筋保護(hù)層的設(shè)計(jì)方面對其加以更為嚴(yán)格與系統(tǒng)控制。在此過程當(dāng)中，需要結(jié)合上文中所提到的，對于混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境區(qū)域的劃分方式，針對混凝土結(jié)構(gòu)下鋼筋保護(hù)層應(yīng)履行的質(zhì)量指標(biāo)、厚度指標(biāo)以及養(yǎng)護(hù)指標(biāo)加以嚴(yán)格控制。與此同時(shí)，還可以在相關(guān)區(qū)域，混凝土材料表面設(shè)置一定的覆蓋層以及防水層，通過此種方式，防止有害物質(zhì)的入侵。

3 結(jié)語

在混凝土結(jié)構(gòu)受大氣環(huán)境因素、化學(xué)侵蝕因素以及其他偶發(fā)性因素影響，并產(chǎn)生性能失效的情況下，則意味著混凝土結(jié)構(gòu)的有效使用壽命終結(jié)，耐久性周期結(jié)束。而從混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的角度上來說，其可以視作結(jié)構(gòu)所需要的一種特殊性功能。該文試針對有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究過程中所涉及到的相關(guān)問題做出詳細(xì)分析與說明，希望能夠有助于今后相關(guān)研究與實(shí)踐工作的開展。

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