占賢錢(qián) 祝妍

摘 要：論文闡述了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋與混凝土間作用機(jī)理，并分析了影響混凝土結(jié)構(gòu)抗力的影響因素，通過(guò)解析公式及工程實(shí)例研究了時(shí)間對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力的影響。

關(guān)鍵詞：時(shí)間；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；抗力

1.引言

由于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)價(jià)格相對(duì)低廉，它被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代土木工程中。傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和鋼筋混凝土材料的研究對(duì)鋼筋混凝土強(qiáng)度與時(shí)間關(guān)系研究較少，尤其對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力隨時(shí)間變化的研究更少。近年來(lái)，隨著建筑設(shè)計(jì)和施工技術(shù)的發(fā)展，才涉及了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力與時(shí)間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土柱的破壞概率的研究，表明低強(qiáng)度的鋼筋混凝土柱破壞概率低于偶然荷載作用下的破壞概率，這種方法已經(jīng)被運(yùn)用到隨時(shí)間而變化的破壞概率上。低強(qiáng)度的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)耐久性上的研究認(rèn)為這種作用加速了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性分析表明，不同因素作用影響鋼筋混凝結(jié)構(gòu)強(qiáng)度?；诨炷两Y(jié)構(gòu)的安全性，研究時(shí)間對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力影響是必要的。

2.影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度因素

許多因素影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力，如鋼筋的幾何尺寸、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境以及時(shí)間因素等影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力的變化是的一個(gè)隨機(jī)函數(shù)過(guò)程或者說(shuō)是一系列材料和結(jié)構(gòu)變量的相互作用?，F(xiàn)在許多研究鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋斷裂、疲勞破壞的模型還沒(méi)有得到大家認(rèn)可，獲得相關(guān)鋼筋混凝土模型的實(shí)際方法是一種多因素理解方法。對(duì)于單一的因素許多結(jié)果只考慮到混凝土的碳化作用，碳化的厚度公式：

D（t）= K t（1）

式中D（t），K和t分別為厚度，速度系數(shù)與碳化的時(shí)間。

鋼筋混凝土碳化是混凝土合成物與空氣中二氧化碳緩慢中和反應(yīng)的過(guò)程。密實(shí)的混凝土在空氣中碳化需要花幾十年的時(shí)間，但是非密實(shí)混凝土碳化只要幾年的時(shí)間。若是混凝土合成物的含量較高，隨著碳化過(guò)程的進(jìn)行，混凝土的抗力就會(huì)下降。碳化作用會(huì)造成混凝土堿度下降及鋼筋的銹蝕，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層產(chǎn)生裂縫甚至脫落，降低鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力，造成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力下降。

近年的研究成果表明非碳化保護(hù)層15mm處的鋼筋腐蝕最嚴(yán)重，主要是因?yàn)榛炷帘Ｗo(hù)層上裂縫和較薄的表層加速了鋼筋腐蝕。當(dāng)鋼筋的應(yīng)力小于其屈服應(yīng)力時(shí)，鋼筋腐蝕較為緩慢，當(dāng)鋼筋的應(yīng)力超過(guò)其屈服應(yīng)力，鋼筋的腐蝕加速。鋼筋的銹蝕導(dǎo)致鋼筋的面積減小、粘結(jié)力破壞，從而引起結(jié)構(gòu)抗力下降。疲勞破壞分為固定疲勞破壞和隨機(jī)疲勞破壞，固定疲勞破壞是周期荷載作用，隨機(jī)疲勞破壞是任意荷載。當(dāng)結(jié)構(gòu)承擔(dān)活載時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在鋼筋腐蝕的情況下承擔(dān)活載，其極易發(fā)生疲勞破壞，也易造成結(jié)構(gòu)剛度下降及裂縫的擴(kuò)展。荷載的調(diào)幅可以使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力降低。

3.時(shí)間對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力的影響

3.1時(shí)間對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力影響解析公式

時(shí)間對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力影響是屬于該情況結(jié)構(gòu)的隨機(jī)變量是彼此相互獨(dú)立的，以隨機(jī)時(shí)間相依函數(shù)為特征的鋼筋混凝土可以用下面公式來(lái)表示：

計(jì)算結(jié)果表明，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力隨著時(shí)間增加而減小。這對(duì)于校核鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的安全性不可忽略。

4.結(jié)論

通過(guò)對(duì)影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力因素的分析，可以得到以下結(jié)論：

（1）混凝土碳化、鋼筋的腐蝕影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力。

（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)抗力隨時(shí)間的增加而減小，這對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)，安全性評(píng)估提供理論參考。

（3）針對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的抗力隨著時(shí)間的變化，建議采用解析方法進(jìn)行分析。（作者單位：1.江西建工集團(tuán)有限公司；2.綠地房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司）

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