近海在役钢筋混凝土框架结构抗震能力时变劣化规律

王立波， 王伟伟

(安阳工学院土木与建筑工程学院， 安阳 455000)

中国不仅是一个地震多发国家，同时还拥有漫长的海岸线，具有广泛的近海氯离子侵蚀环境，因而，中国沿海城市中大量在役钢筋混凝土(reinforced concrete，RC)框架结构自建成之初即同时面临地震灾害和氯离子侵蚀作用的双重威胁。氯离子侵蚀作为引发RC结构内部钢筋锈蚀的首要原因[1]，不仅导致混凝土锈胀开裂，引发一系列耐久性损伤问题，还会逐步削弱钢筋的有效截面面积，破坏钢筋与混凝土界面间的黏结性能，降低保护层及箍筋约束混凝土的力学性能[2]，导致在役RC框架结构的抗震性能呈现明显的时变退化特性，然而，现有的抗震设计理论并未考虑充分这一影响。因此，随着服役龄期的增长，近海在役RC框架结构的震害风险将不断加剧，甚至可能超越社会可接受程度，带来巨大的经济损失和社会影响。

明确近海在役RC框架结构的抗震能力劣化规律是降低其震害风险的重要前提。近年来，基于大量试验研究，中外学者先后建立了多种锈蚀钢筋本构模型[3-5]、锈蚀箍筋约束混凝土本构模型[6-7]及锈蚀RC框架梁、柱、节点的时变恢复力模型和数值模拟分析方法[8-11]，有效推动了在役RC框架结构抗震性能研究进程。然而，由于上述研究成果大多停留在材料或构件层面，且未与结构的服役龄期产生联系，因而无法有效表征整体结构的抗震能力时变劣化规律。为此，郑山锁等[12]、刘小娟等[13]分别基于氯离子扩散理论预测钢筋锈蚀程度，采用数值模拟分析方法，开展了氯盐侵蚀条件下在役RC框架结构的抗震性能研究，并探讨了其地震易损性、承载能力、变形能力、耗能能力等抗震性能指标随服役龄期的变化规律。……