基于銹脹裂縫寬度的損傷混凝土梁可靠度分析

中圖分類號(hào)：TU375.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-6717（2025）04-0140-08

Reliability analysis of damaged concrete beams based on the rust crack width

BAI Yuliang，JIN Weiliang，YU Yifan，JIN Kangcheng （College of Civil Engineering and Architecture， Zhejiang University，Hangzhou 3lOo58，P.R.China）

Abstract： In order to investigate the degradation law of the durability of damaged concrete beams，by introducing the fatigue damage factor and the creep damage factor，the calculation model of the corrosion depth of the steel bar after corrosion cracking of the protective layer of the concrete beam with fatigue and creep damage was established.According to the durability design standard of concrete structure，the durability limit state equation controlld by the rust crack width was established.The Monte-Carlo numerical simulation method was used to calculate the reliability of six concrete test beams within the crack width limit.The sensitivity of the four parameters，including corrosion current density，concrete compressive strength，protective layer thickness and stee bar diameter，was calculated using the checkpoint method.The research results show thatthe reliability decreases from O.9 toO.1 with the increase of corrosion time and the increase of holding time for three months has little efect on the reliability of the beam after cyclic loading of 60% of the fatigue life times.

The increase of the protective layer thickness and the decrease of the diameterof the steel bar canboth improve thereliability of the beam and slow down the decline rate of the structural reliability at the early stage of corrosion of the steel bar. The steel bar diameter of 8mm can be used as a reference value for the durability design of damaged concrete beams. The sensitivity of the three parameters of corosion current density， protective layer thickness andsteel bar diameter is so relatively large that three parameters are the main influencing factors of durability limit state reliability.

Keywords： damaged concrete beams; rust crack width; limit state equation; reliability; sensitivity

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)服役期間，環(huán)境中的有害介質(zhì)侵入混凝土內(nèi)部，導(dǎo)致鋼筋表面的鈍化膜破壞，引起鋼筋的銹蝕。隨著銹蝕量的增加，在鋼筋與混凝土交界面出現(xiàn)銹脹裂縫，而鋼筋銹蝕引起的混凝土結(jié)構(gòu)開裂被認(rèn)為是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的主要原因[1。然而，對(duì)于實(shí)際工程結(jié)構(gòu)，其往往遭受環(huán)境和荷載的耦合作用，加速了混凝土結(jié)構(gòu)的開裂[2]。在環(huán)境和荷載作用的影響下，荷載裂縫的產(chǎn)生加速了鋼筋銹蝕，而隨著鋼筋銹蝕程度的加深，混凝土表面銹脹裂縫寬度不斷增大。當(dāng)結(jié)構(gòu)銹脹裂縫寬度達(dá)到限值時(shí)，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的正常使用功能。

對(duì)于鋼筋銹蝕引起的耐久性能退化問(wèn)題，有學(xué)者們[3-15]圍繞混凝土保護(hù)層銹脹開裂和銹脹裂縫等方面開展了大量研究，主要集中在鋼筋銹蝕量和銹脹裂縫寬度方面。在鋼筋銹蝕量方面，牛荻濤4通過(guò)電化學(xué)加速銹蝕試驗(yàn)，在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行回歸分析，建立了混凝土保護(hù)層銹脹開裂時(shí)變形鋼筋銹蝕深度計(jì)算模型；趙羽習(xí)等5建立了鋼筋銹蝕導(dǎo)致的混凝土保護(hù)層銹脹開裂力學(xué)模型，并應(yīng)用彈性力學(xué)分析得到了混凝土保護(hù)層銹脹開裂時(shí)的鋼筋銹蝕率解析式；王勝年等通過(guò)對(duì)30多座海港實(shí)體工程進(jìn)行調(diào)查和長(zhǎng)達(dá)20a的長(zhǎng)期暴露試驗(yàn)，給出了考慮影響因素較為全面的鋼筋臨界銹蝕深度計(jì)算公式；陸春華等假定鋼筋均勻銹蝕，借助彈性力學(xué)和Faraday定律，建立了混凝土保護(hù)層銹脹開裂時(shí)刻的鋼筋銹蝕率以及銹脹開裂時(shí)間計(jì)算公式；Rodriguez等8通過(guò)鋼筋混凝土梁的加速銹蝕試驗(yàn)，考慮了保護(hù)層厚度、鋼筋直徑和混凝土抗拉強(qiáng)度等變量，建立了鋼筋臨界銹蝕深度計(jì)算模型；吳俊9考慮疲勞徐變損傷對(duì)混凝土梁的影響，通過(guò)Poly2D函數(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了曲面雙因素?cái)M合，得到了臨界銹蝕深度衰減系數(shù)。在銹脹裂縫寬度方面，Rodriguez等[10]考慮了鋼筋位置對(duì)裂紋發(fā)展的影響，建立了銹脹裂縫寬度與鋼筋銹蝕滲透系數(shù)的關(guān)系式；Vidal等[]對(duì)兩根在氯鹽環(huán)境下自然腐蝕了14、17a的鋼筋混凝土梁縱向鋼筋進(jìn)行了試驗(yàn)，通過(guò)失重法測(cè)量計(jì)算了鋼筋不同位置的銹蝕率和裂縫寬度，建立了銹脹裂縫寬度和銹蝕鋼筋截面損失面積的關(guān)系；Zhang等[12在文獻(xiàn)[1O-11]的基礎(chǔ)上，選擇平均截面損失參數(shù)作為裂紋擴(kuò)展第二階段鋼筋銹蝕參數(shù)，建立了銹脹裂縫寬度計(jì)算模型；夏晉[13通過(guò)電化學(xué)加速銹蝕試驗(yàn)，建立了銹脹裂縫寬度與鋼筋銹蝕率的對(duì)數(shù)關(guān)系式；《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50476—2019）[14綜合考慮各種影響因素后，給出了裂縫寬度不小于 0.1mm 的銹脹裂縫寬度計(jì)算模型。鐘小平等[15通過(guò)對(duì)混凝土試件進(jìn)行干濕循環(huán)、恒電流通電的加速銹蝕試驗(yàn)，研究了氯鹽環(huán)境下混凝土力學(xué)性能的退化規(guī)律，并給出了以銹脹裂縫寬度為損傷變量的混凝土抗壓強(qiáng)度劣化計(jì)算模型。

目前，對(duì)于鋼筋銹蝕引起的耐久性能問(wèn)題研究主要集中于腐蝕環(huán)境單一作用的狀況，而混凝土橋梁在一定設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)（50、100a）服役時(shí)，設(shè)備、自重等持續(xù)荷載作用會(huì)伴隨整個(gè)服役周期。在持荷作用初期（5a內(nèi)）徐變發(fā)展迅速，隨著持荷時(shí)間的增加，徐變進(jìn)入平穩(wěn)期，在此期間內(nèi)，混凝土橋梁會(huì)遭受車輛、行人等疲勞荷載作用，疲勞和持續(xù)荷載的共同作用將會(huì)導(dǎo)致荷載裂縫，使得結(jié)構(gòu)過(guò)早銹脹開裂。因此，筆者基于銹脹裂縫寬度，建立含疲勞和徐變損傷混凝土梁的耐久性極限狀態(tài)方程，并采用Monte-Carlo數(shù)值模擬方法和驗(yàn)算點(diǎn)法分別對(duì)損傷混凝土梁的可靠度和靈敏度進(jìn)行計(jì)算。

1損傷梁銹脹裂縫寬度計(jì)算模型

1.1開裂混凝土梁的銹蝕深度

鋼筋開始銹蝕后，銹蝕深度能很好地反映鋼筋的銹蝕程度，當(dāng)鋼筋銹蝕深度達(dá)到臨界銹蝕深度時(shí)，混凝土保護(hù)層就會(huì)沿鋼筋長(zhǎng)度方向發(fā)生縱向開裂。假設(shè)鋼筋為均勻銹蝕，根據(jù)Faraday定律[16]，鋼筋銹蝕深度與腐蝕電流密度之間的關(guān)系為

式中： δ 為銹蝕深度， mm;M 為鐵的摩爾質(zhì)量， 56g/ mol; i_corr 為鋼筋腐蝕電流密度， μA/cm² ；t為腐蝕時(shí)間， s;ρ_s 為鐵的密度， 7.9×10³kg/m³; 為鐵離子的

化學(xué)價(jià)， Fe²⁺，z=2;Fe³⁺，z=3;F 為Faraday常數(shù)，96500C/mol. 。

當(dāng)腐蝕電流密度為 1μA/cm² 時(shí)，在 ^1h 銹蝕時(shí)間下鋼筋銹蝕深度為

1.322×10^-3μm

則鋼筋銹蝕深度與時(shí)間的關(guān)系式為

式中： t_p 為鋼筋開始銹蝕的時(shí)間， h 。

對(duì)于腐蝕電流密度，由于受溫度、濕度、保護(hù)層厚度等相關(guān)因素影響，已有學(xué)者[17-19]考慮不同的影響因素，建立了不同腐蝕電流密度的時(shí)變模型。而混凝土梁由于受循環(huán)荷載和持續(xù)荷載作用，產(chǎn)生荷載裂縫，為氯離子的擴(kuò)散提供了快速通道，加速了鋼筋的銹蝕。因此，在模擬海洋環(huán)境下進(jìn)行了大量荷載引起裂紋的受彎構(gòu)件試驗(yàn)后， Li^[20] 給出了混凝土保護(hù)層開裂后的腐蝕電流密度時(shí)變模型

將式（4）代入式（3）中，得到開裂混凝土梁銹蝕深度計(jì)算模型

式中： t_cr 為混凝土保護(hù)層開裂時(shí)間，h。

1.2含疲勞和徐變損傷混凝土梁的銹蝕深度

考慮循環(huán)荷載作用次數(shù)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)疲勞累積損傷的影響，基于連續(xù)介質(zhì)損傷力學(xué)的疲勞損傷理論會(huì)更符合結(jié)構(gòu)的破壞機(jī)理。潘華等[21基于損傷力學(xué)，根據(jù)混凝土的材料性能選定合理的耗散勢(shì)函數(shù)，在分析混凝土疲勞損傷的發(fā)展規(guī)律之后，選用合適的混凝土微塑性應(yīng)變方程，得到混凝土損傷變量與疲勞次數(shù)的關(guān)系，從而建立了混凝土疲勞損傷模型（式（6））。同時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合，確定了混凝土在單級(jí)等幅循環(huán)荷載作用下疲勞損傷變量 D 的演化方程，見(jiàn)式（7）。

式中： γ 為參數(shù)； R 為疲勞應(yīng)力比， R=σ_min/σ_max S 為受壓疲勞荷載的應(yīng)力水平， S=σ_max/f_c ，其中， σ_max 、σ_min 分別為混凝土梁中鋼筋的最大和最小疲勞應(yīng)力，MPa; f_c 為混凝土抗壓強(qiáng)度， MPa 。

引入疲勞損傷因子 k_f 來(lái)考慮循環(huán)荷載作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的損傷， k_f 表達(dá)式為

而在實(shí)際服役期間，混凝土結(jié)構(gòu)除遭受疲勞損傷外，還會(huì)承受持續(xù)荷載的長(zhǎng)期作用，隨著持續(xù)荷載作用時(shí)間的增加，混凝土強(qiáng)度不斷降低?；炷恋男熳儞p傷主要是由材料內(nèi)部微裂紋和孔隙的擴(kuò)展引起的。根據(jù)Griffith斷裂理論可知，在外荷載的作用下，材料內(nèi)部的應(yīng)變能逐漸累積，當(dāng)累積的應(yīng)變能超過(guò)新裂紋產(chǎn)生需要的表面能時(shí)，裂縫就會(huì)發(fā)展、擴(kuò)展[22]。已有研究表明，混凝土在長(zhǎng)期持續(xù)荷載與短期荷載作用下的力學(xué)性能不同，當(dāng)僅考慮時(shí)間變量的影響，不考慮與混凝土長(zhǎng)期性能密切相關(guān)的材料組成、應(yīng)力水平、環(huán)境等因素的影響時(shí)，可以采用朱伯芳[23提出的徐變損傷計(jì)算模型（式（9））來(lái)考慮持續(xù)荷載作用對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的損傷。

k_c=0.849t_c^-0.0224，t≥0.01d

式中： k_c 為徐變損傷因子（持續(xù)荷載作用下的強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)速率下強(qiáng)度的比值）； t_c 為持荷時(shí)間。

在循環(huán)荷載和持續(xù)荷載長(zhǎng)期作用后，隨著損傷程度的增加，鋼筋混凝土梁的混凝土強(qiáng)度不斷下降，裂縫產(chǎn)生并不斷擴(kuò)展，荷載裂縫的存在加速了鋼筋的銹蝕，導(dǎo)致鋼筋銹蝕深度不斷增加。因此，可以假定含疲勞和徐變損傷梁的銹蝕深度與損傷程度成正比，則開裂后銹蝕深度可以表示為

1.3理論模型與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

試驗(yàn)結(jié)果來(lái)自文獻(xiàn)[9]中含疲勞和徐變損傷混凝土梁的耐久性能試驗(yàn)，混凝土梁銹脹開裂后的銹蝕深度理論與試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

從表1中可以看出，含疲勞和徐變損傷梁試驗(yàn)值與計(jì)算值比值的均值為1.003，變異系數(shù)為0.113。均值幾乎為1，變異系數(shù)也較小，表明銹蝕深度試驗(yàn)值與計(jì)算值吻合較好，可以用式（10）來(lái)計(jì)算構(gòu)件在疲勞、徐變損傷后的銹蝕深度。為了能清楚地了解試驗(yàn)值與理論值的變化情況，將銹蝕深度的試驗(yàn)值與計(jì)算值繪制成散點(diǎn)圖，如圖1所示。

從圖1中可以看出，持荷時(shí)間為3個(gè)月時(shí)， 15% 疲勞損傷梁銹蝕深度的試驗(yàn)值與計(jì)算值幾乎一樣，2.5% 和 60% 疲勞損傷梁試驗(yàn)值與計(jì)算值差值幾乎一樣，分居兩側(cè)，變化幅度較為接近；持荷時(shí)間為6個(gè)月時(shí)，試驗(yàn)值與計(jì)算值很接近，變化幅度很小，在0.016mm 左右，試驗(yàn)值與計(jì)算值比值的均值也在1.003附近 10% 范圍內(nèi)波動(dòng)，表明計(jì)算值與試驗(yàn)值吻合度較高，含疲勞和徐變損傷梁開裂后的銹蝕深度計(jì)算模型具有一定的適用性。

2基于銹脹裂縫寬度的可靠度研究

2.1 耐久性極限狀態(tài)方程

由銹脹裂縫寬度控制的耐久性極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)可以根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50476—2019）4進(jìn)行計(jì)算，由于梁在通電加速前經(jīng)歷了循環(huán)荷載與持續(xù)荷載作用，荷載裂縫的產(chǎn)生加速了銹脹裂縫的發(fā)展，則銹脹裂縫寬度達(dá)到0.1mm 后的計(jì)算公式為

δ（t）_fc=[0.1147（tlnt-t_crlnt_cr）+

0.006395f_cu²⁸-0.17442

式中： n 為循環(huán)荷載作用次數(shù)； N 為疲勞壽命； c 為混凝土保護(hù)層厚度， mm;d 為鋼筋直徑， mm;f_cu²⁸ 為混凝土立方體 28d 抗壓強(qiáng)度， MPa 。

由銹脹裂縫寬度控制的耐久性極限狀態(tài)抗力可由《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50476—2019）[4規(guī)定的允許裂縫寬度值確定。

對(duì)于耐久性極限狀態(tài)，將規(guī)范要求的裂縫寬度作為混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力，將含疲勞和徐變損傷梁在通電加速下產(chǎn)生的銹脹裂縫寬度視為荷載效應(yīng)，從而建立混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性極限狀態(tài)方程

Z=[ω]-α_ω?ω_fc

式中： [ω] 為規(guī)范規(guī)定的裂縫寬度限值，取 0.4mm ：ω_fc 為銹脹裂縫寬度計(jì)算值， mm;α_ω 為計(jì)算模式不確定系數(shù)，取試驗(yàn)值與計(jì)算值比值的均值1.003。

2.2基于銹脹裂縫寬度的可靠度

混凝土銹脹裂縫寬度的可靠度計(jì)算基于Monte-Carlo數(shù)值模擬的方法，模擬次數(shù)為 10⁶ ，并利用Matlab編寫可靠度計(jì)算程序，最終得到6根含疲勞和徐變損傷梁在不同影響因素下的可靠度。在進(jìn)行可靠度計(jì)算時(shí)選取腐蝕電流密度、混凝土抗壓強(qiáng)度、混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋直徑作為隨機(jī)變量，各隨機(jī)變量分布類型及統(tǒng)計(jì)參數(shù)如表2所示[24-26]。同時(shí)，通過(guò)計(jì)算模式不確定系數(shù)考慮試驗(yàn)值與理論值之間的離散性。按照基本隨機(jī)變量的分布類型，利用Matlab生成隨機(jī)數(shù)矩陣；將隨機(jī)數(shù)代入極限狀態(tài)方程中，計(jì)算得到功能函數(shù)的一個(gè)隨機(jī)數(shù)，依次進(jìn)行下去，可以產(chǎn)生 n 個(gè)功能函數(shù)的隨機(jī)數(shù)；如果 n 個(gè)功能函數(shù)隨機(jī)數(shù)中有 m 個(gè)小于或等于0，當(dāng) n 足夠大時(shí)（本文為 10⁶ ），就可以用頻率來(lái)估計(jì)結(jié)構(gòu)的失效概率。

而結(jié)構(gòu)的可靠與失效是兩個(gè)對(duì)立事件，結(jié)構(gòu)可靠度表示在規(guī)定時(shí)間內(nèi)、規(guī)定條件下完成預(yù)定功能的概率，與失效概率的關(guān)系如式（15）所示。

P_s=1-P_f

在 0.1～0.4mm 銹脹裂縫寬度范圍內(nèi)，6根試驗(yàn)梁可靠度隨銹蝕時(shí)間的變化情況如圖2所示

從圖2可以看出，隨著銹蝕時(shí)間的增加，梁的可靠度逐漸下降，且下降趨勢(shì)趨近于一致，都是從0.9下降到0.1左右，并且斜率較大。表明循環(huán)荷載與持續(xù)荷載的相繼作用促進(jìn)了裂紋的萌生與擴(kuò)展，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部裂縫叢生，加速了腐蝕介質(zhì)在混凝土內(nèi)部的傳輸。在較小增量下，通電加速銹蝕時(shí)間也能降低梁的可靠度，增大梁的失效概率。同時(shí)，還可以發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)梁 B_F60C3E 和 B_F60C6E 的可靠度時(shí)變曲線幾乎重合，表明在 60% 疲勞壽命次數(shù)的循環(huán)荷載作用后，持荷時(shí)間增加3個(gè)月引起的徐變損傷對(duì)梁的可靠度影響較小，可能是因?yàn)榱涸谘h(huán)荷載作用下產(chǎn)生較大的荷載裂縫，較小的持荷時(shí)間增加對(duì)于荷載裂縫的發(fā)展影響較小。因此，在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，當(dāng)結(jié)構(gòu)受到循環(huán)荷載和持續(xù)荷載作用后，應(yīng)做好加固維措施來(lái)提高結(jié)構(gòu)的疲勞壽命，從而提高在腐蝕環(huán)境下服役的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。

2.3可靠度影響因素分析

由于疲勞和徐變損傷加速了結(jié)構(gòu)的劣化，極大地增大了結(jié)構(gòu)的失效概率。因此，在保持梁尺寸不變的情況下研究保護(hù)層厚度 c 和鋼筋直徑 d 對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度的影響，為混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

1）保護(hù)層厚度對(duì)可靠度的影響

圖3為 0.1～0.4mm 銹脹裂縫寬度范圍內(nèi)6根試驗(yàn)梁在1h銹蝕時(shí)間增量下的銹脹裂縫寬度可靠度時(shí)變圖。從圖3可以看出，隨著保護(hù)層厚度的增加，梁的初始可靠度和銹脹裂縫寬度達(dá)到限值時(shí)的可靠度均有所提高，并且隨著銹蝕時(shí)間的增加，可靠度在前期的下降速度逐漸減緩，斜率減小，表明保護(hù)層厚度的增加延緩了腐蝕介質(zhì)在荷載裂縫間的傳輸速度，降低了微小銹脹裂縫之間相互連結(jié)、形成較大裂縫的概率，大大提高了混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度。

2）鋼筋直徑對(duì)可靠度的影響

鋼筋直徑的變化對(duì)損傷混凝土梁可靠度的影響與保護(hù)層厚度類似。隨著鋼筋直徑的減小，梁的初始可靠度和銹脹裂縫寬度達(dá)到限值時(shí)的可靠度均有所提高，并且隨著鋼筋直徑的減小，可靠度在前期的下降速度逐漸減緩，斜率減小，這是由于鋼筋直徑的減小使得蝕坑變小，銹蝕產(chǎn)物引起的銹脹裂縫也隨之減少，降低了銹脹裂縫與荷載裂縫連通發(fā)展的機(jī)會(huì)，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的可靠度。同時(shí)，從圖4中還可以看出，鋼筋直徑在 6～8mm 時(shí)，隨著直徑的減小，可靠度顯著提高，而當(dāng)鋼筋直徑超過(guò)8mm 后，隨著直徑的增加，可靠度變化很小，因此，可以將 8mm 的鋼筋直徑作為損傷混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)的參照值。

2.4 靈敏度分析

在影響結(jié)構(gòu)可靠度的隨機(jī)變量中，也可以針對(duì)每種隨機(jī)變量對(duì)可靠度的影響程度作出定量的測(cè)定。采用驗(yàn)算點(diǎn)法，利用Matlab軟件編寫靈敏度計(jì)算程序，計(jì)算各個(gè)隨機(jī)變量的靈敏度系數(shù)[27]。試驗(yàn)梁中銹脹裂縫寬度由腐蝕電流密度 X₁ 、混凝土抗壓強(qiáng)度 X₂ 、保護(hù)層厚度 X₃ 和鋼筋直徑 X₄ 四個(gè)影響參數(shù)決定。則結(jié)構(gòu)功能函數(shù)為

Z=g（X）=g（X₁，X₂，X₃，X₄）

選擇設(shè)計(jì)驗(yàn)算點(diǎn) X^?={x₁^?，x₂^?，x₃^?，x₄^?} ，則各參數(shù)的靈敏度系數(shù)為

式中： σ_Xi"為參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差。

6根混凝土試驗(yàn)梁靈敏度系數(shù)計(jì)算結(jié)果如圖5 所示。圖5顯示了在通電加速銹蝕下含疲勞和徐變損傷梁4個(gè)參數(shù)對(duì)于銹脹裂縫寬度可靠度的相對(duì)重要程度。從圖5可以看出，鋼筋直徑的靈敏度最大，接近于 90% ，腐蝕電流密度的靈敏度其次，在30%～40% 范圍內(nèi)波動(dòng)，保護(hù)層厚度的靈敏度和腐蝕電流密度較為接近，接近于 30% ，由于計(jì)算模型的原因，混凝土抗壓強(qiáng)度靈敏度未發(fā)生變化。因此，鋼筋直徑、腐蝕電流密度和保護(hù)層厚度是耐久性極限狀態(tài)可靠度的主要影響因素。

3結(jié)論

通過(guò)引入疲勞和徐變損傷因子，建立了損傷混凝土梁保護(hù)層銹脹開裂后鋼筋銹蝕深度計(jì)算模型，依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T5O476—2019），建立了由銹脹裂縫寬度控制的耐久性極限狀態(tài)方程，對(duì)損傷混凝土梁的可靠度進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：

1）損傷混凝土梁的可靠度隨著銹蝕時(shí)間的增加逐漸降低，在 60% 疲勞壽命次數(shù)的循環(huán)荷載作用后，持荷時(shí)間增加3個(gè)月引起的徐變損傷對(duì)梁的可靠度影響較小。

2）隨著銹蝕時(shí)間的增加，損傷混凝土梁的可靠度逐漸降低，且下降趨勢(shì)趨于一致，都是從0.9下降到0.1左右；保護(hù)層厚度的增加和鋼筋直徑的減小均可以提高損傷混凝土梁的可靠度，減緩結(jié)構(gòu)可靠度在鋼筋銹蝕前期的下降速度， 8mm 鋼筋直徑可以作為損傷混凝土梁耐久性設(shè)計(jì)的參照值。

3）鋼筋直徑是基于銹脹裂縫寬度的耐久性極限狀態(tài)可靠度的主要影響因素，其次是腐蝕電流密度和保護(hù)層厚度。

參考文獻(xiàn)

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（編輯胡玲）