坑蚀对混凝土构件抗力统计参数的影响

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发布时间：2021-09-28

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坑蚀对混凝土构件抗力统计参数的影响
马亚丽 ’。
(1 郑州航空工业管理学院，河南郑州 450015；2
王东威
河南省交通规划勘察设计院，河南郑州 450052)
摘要：为了研究具有随机分布的坑蚀对现役混凝土结构抗力统计参数的影响，根据随机变量的极值理论，分析了锈蚀钢筋面积参数的
变化和受弯构件抗力统计参数的变化。结果表明：坑蚀随机性对混凝土构件抗力统计参数的影响显著，抗力统计参数随着分布数量和服役
年限的增加，均出现下降的趋势。分析表明：研究基于坑蚀随机性的混凝土构件抗力统计参数的发展规律，为有效预测混凝土构件的可靠
性奠定了理论基础。
关键词：坑蚀；抗力；随机性；极值理论
中图分类号： TU528．7 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2011)06—0120—02
Effect of pitting corrosion on statistucal papameters of resistance of RC members
M A Ya—li ．WA NG Dong-wei
(1．School ofCivilEngineering，ZhengzhouInstitute ofAeronauticalIndustryM anagem ent，Zhengzhou450015，China
2．HenanProvincialInstitute ofCommunications Planning，Surveyan dDesign，Zhengzhou450052，China)
Abstraet： In order to an alyze the influence of stochastic pi~ing corrosion to the statistical parameters of resistance of service structure．
According tO the theory of extreme values of random variables，the change of statistical parameters for both corroded steel bar and resistance is
also analyzed based on the randomness ofpiUing．The results indicated that the influence ofthe randomn ess ofpitting to the statistical parameters
of resistance is of the most sign ificance，the statistical parameter Was found to decline with the increas e of number of random variables and the
serv ice life．The analysis show the research presented in the paper can provide theoretical basis ofreliability ofRC members．
Key w ords： pining corrosion；resistance；randomness；extreme th eory
0 引言
实际服役的钢筋混凝土构件中，坑蚀对混凝土构件可靠性
能下降的影响极为严重。对具有多个锈蚀坑的钢筋混凝土构件
来说，坑蚀发生是随机过程[1】，坑蚀对钢筋面积的影响也是随机
的，其最终结果是造成钢筋截面面积沿构件长度方向分布不一
致。因此，局部腐蚀产生的锈蚀坑对钢筋面积的影响而言，不仅
仅是截面问题，而是整个构件或结构体系的问题。锈蚀钢筋的面
积不仅仅是一个简单的随机变量，实际上是沿混凝土构件长度
方向作为 “时间 ”尺度分布的随机过程[21。忽视多个锈蚀坑的影
响造成的钢筋面积沿长度方向的空间变异性的分析，通常会过
高地估计了混凝土构件的可靠性【。为了弥补以上不足，本项
目研究了锈蚀钢筋面积参数和受弯构件抗力统计参数的变化，
分析探讨了考虑坑蚀随机性的混凝土构件抗力统计参数的发
展规律，为定量研究坑蚀对现役结构可靠性能的影响提供参考。
1 单个锈蚀坑引起的钢筋面积统计参数的变化
混凝土构件可靠性分析中，设钢筋的实际面积为 A。，标准
值为 A ，KA-A。／A 。关于随机变量的统计数据，对建筑结构，其
平均~ KA=1．0变异系数6 =o．03。对于局部腐蚀的钢筋截面面
积的统计数据来说，由于腐蚀程度的增加，导致其均值和变异
收稿日期：2010—12q37
基金项目：北京市自然科学基金资助项目(8012004)
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系数均会随时间发生相应的变化。局部腐蚀深度随机特性的研
究，通常用极值分布分析【5]。但对于局部腐蚀造成的钢筋截面面
积变化的研究，相关文献的报道不多。以 Gonzalezt6]等人研究的
腐蚀深度试验数据，可以得出在不同服役年限时的钢筋截面面
积的统计特性，见图 1所示。
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随时间的变化
从图 1中可以看出，随着服役年限的增加，钢筋的腐蚀程
度加大，相应的钢筋截面面积统计变量 k 的平均值随着减小，
变异系数相应增加。因此，对于钢筋面积变化而引起的结构抗力
的影响，应考虑统计参数随时间而变化的趋势。
上述局部腐蚀特性造成的钢筋面积统计特征分布规律的
分析，是基于 Oonzalez等人所测得的小样本数据的分析结果，其
是否能够反映大样本空间的实际分布特性，有待于进一步