时间对钢筋混凝土结构抗力的影响分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇时间对钢筋混凝土结构抗力的影响分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：论文阐述了钢筋混凝土结构中钢筋与混凝土间作用机理，并分析了影响混凝土结构抗力的影响因素，通过解析公式及工程实例研究了时间对钢筋混凝土结构抗力的影响。

关键词：时间；钢筋混凝土结构；抗力

1.引言

由于钢筋混凝土结构价格相对低廉，它被广泛应用于现代土木工程中。传统的建筑结构设计和钢筋混凝土材料的研究对钢筋混凝土强度与时间关系研究较少，尤其对钢筋混凝土结构中的钢筋与混凝土的粘结应力随时间变化的研究更少。近年来，随着建筑设计和施工技术的发展，才涉及了钢筋混凝土结构抗力与时间的关系。通过对钢筋混凝土柱的破坏概率的研究，表明低强度的钢筋混凝土柱破坏概率低于偶然荷载作用下的破坏概率，这种方法已经被运用到随时间而变化的破坏概率上。低强度的钢筋混凝土结构和混凝土结构耐久性上的研究认为这种作用加速了钢筋混凝土结构的破坏。钢筋混凝土结构的耐久性分析表明，不同因素作用影响钢筋混凝结构强度。基于混凝土结构的安全性，研究时间对钢筋混凝土结构抗力影响是必要的。

2.影响钢筋混凝土结构强度因素

许多因素影响钢筋混凝土结构的抗力，如钢筋的几何尺寸、钢筋混凝土结构的使用环境以及时间因素等影响钢筋混凝土结构的抗力。

钢筋混凝土结构抗力的变化是的一个随机函数过程或者说是一系列材料和结构变量的相互作用。现在许多研究钢筋混凝土结构中钢筋断裂、疲劳破坏的模型还没有得到大家认可，获得相关钢筋混凝土模型的实际方法是一种多因素理解方法。对于单一的因素许多结果只考虑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分别为厚度，速度系数与碳化的时间。

钢筋混凝土碳化是混凝土合成物与空气中二氧化碳缓慢中和反应的过程。密实的混凝土在空气中碳化需要花几十年的时间，但是非密实混凝土碳化只要几年的时间。若是混凝土合成物的含量较高，随着碳化过程的进行，混凝土的抗力就会下降。碳化作用会造成混凝土碱度下降及钢筋的锈蚀，使钢筋混凝土结构保护层产生裂缝甚至脱落，降低钢筋与混凝土之间的粘结力，造成钢筋混凝土结构抗力下降。

近年的研究成果表明非碳化保护层15mm处的钢筋腐蚀最严重，主要是因为混凝土保护层上裂缝和较薄的表层加速了钢筋腐蚀。当钢筋的应力小于其屈服应力时，钢筋腐蚀较为缓慢，当钢筋的应力超过其屈服应力，钢筋的腐蚀加速。钢筋的锈蚀导致钢筋的面积减小、粘结力破坏，从而引起结构抗力下降。疲劳破坏分为固定疲劳破坏和随机疲劳破坏，固定疲劳破坏是周期荷载作用，随机疲劳破坏是任意荷载。当结构承担活载时，钢筋混凝土结构在钢筋腐蚀的情况下承担活载，其极易发生疲劳破坏，也易造成结构刚度下降及裂缝的扩展。荷载的调幅可以使钢筋混凝土结构的抗力降低。

3.时间对钢筋混凝土结构抗力的影响

3.1时间对钢筋混凝土结构抗力影响解析公式

时间对钢筋混凝土结构抗力影响是属于该情况结构的随机变量是彼此相互独立的，以随机时间相依函数为特征的钢筋混凝土可以用下面公式来表示：

计算结果表明，钢筋混凝土结构的抗力随着时间增加而减小。这对于校核钢筋混凝土结构的安全性不可忽略。

4.结论

通过对影响钢筋混凝土结构抗力因素的分析，可以得到以下结论：

（1）混凝土碳化、钢筋的腐蚀影响钢筋混凝土结构的抗力。

（2）钢筋混凝土结构抗力随时间的增加而减小，这对钢筋混凝土结构养护，安全性评估提供理论参考。

（3）针对钢筋混凝土结构的抗力随着时间的变化，建议采用解析方法进行分析。（作者单位：1.江西建工集团有限公司；2.绿地房地产集团有限公司）

参考文献：

[1] 曾志兴；吴晓斌；；钢纤维陶粒混凝土碳化后力学性能试验研究[J]；工业建筑；2009年01期

[2] 曹大富；富立志；；冻融环境下普通混凝土力学性能的试验研究[J]；混凝土；2010年10期

[3] 牛荻涛，王庆霖；一般大气环境下混凝土强度经时变化模型[J]；工业建筑；1995年06期

[4] 曹双寅；朱伯龙；；受腐蚀混凝土和钢筋混凝土的性能[J]；同济大学学报；1990年02期

[5] 徐乃欣；腐蚀控制最近25年的发展――美国腐蚀专家的回顾[J]；腐蚀与防护；2000年06期

[6] 阮士业；内养护混凝土强度与体积稳定性研究[D]；山东建筑大学；2011年

[7] 罗昕；损伤演变对混凝土强度的影响[D]；华中科技大学；2006年