《基於時變耐久性損傷的近海在役RC橋樑地震易損性研究》是依託鄭州大學，由梁岩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於時變耐久性損傷的近海在役RC橋樑地震易損性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：梁岩
- 依託單位：鄭州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題以我國近海在役橋樑全壽命周期內面臨的耐久性損傷及地震安全問題為背景，以RC橋樑為研究對象，通過近海腐蝕環境的模擬，考慮混凝土碳化與氯離子侵蝕的耦合作用，分析橋樑時變耐久性損傷對其抗震性能的影響，提取定量表征近海RC橋樑抗震性能演化的序參量，研究服役年限及近海環境作用與巨觀抗震性能的邏輯關聯，分析近海在役RC橋樑的時變地震易損性。創新點主要在於建立近海橋樑耐久性損傷RC材料力學性能時變模型；確定近海在役橋樑耐久性損傷分析邊界條件，研究近海橋樑全壽命周期內抗震性能演化過程及時變規律；建立全壽命周期內近海RC橋樑在主餘震及多次地震作用下的時變地震易損性模型。最後以某在役近海長聯RC橋樑為例，根據服役年限及耐久性損傷，構造主餘震及多次地震序列，研究不同服役階段橋樑時變地震易損性及其魯棒性的強弱，從而為全壽命周期內近海在役橋樑地震風險評估提供理論依據。
結題摘要
隨著我國經濟快速發展，近海交通運輸建設規模不斷擴大，近海橋樑數量不斷增多。對於近海橋樑，全壽命周期內更為突出的問題是其處於海腐蝕環境的同時又在地震多髮帶。本課題以我國近海在役橋樑全壽命周期內面臨的耐久性損傷及地震安全問題為背景，以鋼筋混凝土橋樑為對象，研究了近海耐久性損傷橋樑時變易損性。本項目基於不同荷載模式下鏽蝕鋼筋力學性能試驗，分析了單調拉伸荷載、低周反覆荷載作用下鏽蝕鋼筋的力學性能，對鏽蝕鋼筋力學性能在不同荷載模式下退化程度進行了對比研究，並給出了鏽蝕鋼筋力學性能退化計算模型。通過碳化混凝土稜柱體試件單調及反覆荷載試驗，得到各試件應力應變曲線及骨架曲線，考慮到碳化混凝土構件的截面尺寸效應，從混凝土碳化率的角度對比分析了單調及反覆荷載下碳化對試件力學性能的影響，並給出了碳化混凝土力學性能退化計算模型。建立近海橋樑精細化有限元模型，通過的鏽蝕鋼筋混凝土橋墩試件抗震性能試驗驗證有限元模型的有效性，分析了不同服役期內橋墩抗震性能的演化過程。考慮混凝土碳化與氯離子侵蝕的耦合作用，通過模擬近海腐蝕環境，進行了近海環境下鋼筋混凝土材料力學性能的退化過程的時變性分析。確定近海在役橋樑耐久性損傷分析邊界條件，考慮橋樑全壽命周期內地震作用的時變性，採用時變地震易損性分析方法研究了近海橋樑全壽命周期內抗震性能演化過程及時變規律。建立了全壽命周期內近海RC橋樑在主餘震及多次地震作用下的時變地震易損性模型，根據服役年限及耐久性損傷，構造主餘震及多次地震序列，研究不同服役階段橋樑時變地震易損性。基於理論易損性、可靠度理論以及構件的概念移除法提出了一種適用於全壽命周期內算例橋型的抗倒塌分析方法, 並進行了基於時變易損性的近海橋樑主餘震作用下的魯棒性分析,從而為全壽命周期內近海在役橋樑地震風險評估提供理論依據。
