考虑氯离子侵蚀的桥梁时变可靠度分析

欧阳京亚

(长沙理工检测咨询有限责任公司，湖南 长沙 410114)

0 引言

在钢筋混凝土桥梁服役期间，外界环境中的氯离子会通过混凝土保护层侵入混凝土内部并产生电化学反应，导致钢筋锈蚀。钢筋锈蚀不仅会消耗原钢筋，还会在钢筋与混凝土之间的界面产生锈胀物。随着锈蚀的进行，锈蚀产物不断积累终将导致混凝土开裂，开裂后氯离子侵入混凝土内变得更加容易，钢筋锈蚀加速，严重影响桥梁结构的可靠度。氯离子侵蚀下的钢筋锈蚀是导致桥梁结构抗力以及可靠度下降的最主要原因之一[1-2]。因此，对氯离子侵蚀下的桥梁可靠度研究是十分有必要的。

目前，对于氯离子侵蚀下的钢筋锈蚀问题，国内外研究人员主要是从材料层次上对其进行研究[3-6]，对氯离子侵蚀下的桥梁可靠度研究较少。为此，本文基于菲克第二定律提出了一种氯离子侵蚀下的桥梁时变可靠度计算方法，运用蒙特卡洛模拟法，利用MATLAB软件，对受氯离子侵蚀影响的某钢筋混凝土梁桥进行了实例研究。

1 氯离子侵蚀下的钢筋锈蚀

引起桥梁结构中钢筋锈蚀的2种主要机制是：混凝土碳化和氯离子侵蚀。其中，氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀相较于混凝土碳化引起的锈蚀更严重，并且对桥梁结构的破坏也更大[7]。因此，本文主要研究氯离子的侵蚀对桥梁结构时变可靠度的影响。

氯离子侵入混凝土内导致钢筋锈蚀是一个十分复杂的过程，是渗透、吸入以及扩散等形式的结合体。……