橋梁耐(nài)久性可以定(dìng)義為:在正常(cháng)養護條件下,橋(qiáo)梁能夠保持其安全性、適用性和外觀要求的能力。橋梁耐久性失效的標誌,要根據具體結構與環(huán)境特(tè)點(diǎn)加以(yǐ)確定(dìng),比(bǐ)如:
①表層混凝土碳化、保護層剝落、鋼筋鏽蝕至一定程度(dù);
②預應力高強材(cái)料(體內束、體外束、拉(lā)索、吊杆等)的應(yīng)力腐蝕、錨頭鏽蝕至一定程度;
③裂縫開展超出允許限(xiàn)製;
④橋梁發生持續下撓,其變形速率或量值超出可接受的限度(dù);
⑤因結構年久老化和(或)荷載通行標準提高,導致結構承載力顯著下降,表現(xiàn)為作用效應S(t)大於抗力及R(t);等等。
作(zuò)用效應主要有以(yǐ)下三類:以結構自重為代表的永久(jiǔ)作用效應;以車輛、溫度為代表(biǎo)的可(kě)變作用效應;以(yǐ)地震、撞擊為代表的偶然作用效應。由於偶然荷載出現的(de)概率很小(xiǎo),但一旦出現,量值很大,此時結構(gòu)的(de)設計目標已不再(zài)僅僅是使用目標。一般認為永久作用(yòng)不隨時問發(fā)生變化,而可(kě)變作用則隨時間變化,例如汽車(chē)數量的增加以及違規(guī)超載的發生,將導致車輛荷(hé)載不斷增大。因此,也可以認為作用效應隨時間的增長而緩慢增加。
結構抗力隨時間的增長而不斷減小,主要緣於結構構件尺寸減損和材料性能退化兩個方麵,這種現象主要(yào)取決於外部環境因素。例如在碳化、氯離子腐蝕、堿—集料反應、硫酸鹽侵蝕、疲勞或凍融循(xún)環(huán)等情況(kuàng)下,結構(gòu)會發生劣(liè)化和損傷累積,特別是裂縫的發展(zhǎn)致剛度下降(jiàng),降低鋼(gāng)筋與混凝土之間的(de)黏結能力,且鋼筋鏽蝕會致(zhì)使體積膨脹,將導致裂縫加寬及保護層脫落,給侵(qīn)蝕性物質的進(jìn)入提供更為有利的條件(jiàn),造成惡性循環。大量檢測(cè)資料表明,結構抗力的(de)衰減幅度(dù)一般也會隨時間越來越大(dà)。
目(mù)前,基於劣化模型的橋梁結構(gòu)耐久性設計方法還無法得到應用,主要是以(yǐ)下幾方麵難以突(tū)破:
①如何界定在給定環境和使用要求下的橋梁結構耐(nài)久性失效極限狀態;
②如(rú)何確定表征材料與結構耐久特(tè)征的指標與參數;
③如何建立結構耐久性的時變規律。較為實用的橋梁耐久性(xìng)設計內容,一般(bān)包括:材料、結構構造(zào)和(hé)防腐蝕(shí)附加技術措方麵。此外(wài),施工工藝也會對(duì)橋梁耐久性產生影響。
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