混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。混凝土结构全寿命等耐久性设计的理论框架　　摘要：为延长混凝土结构的寿命，实现混凝土结构可持续发展，节约成本和资源，提高结构在寿命周期内的经济效益，基于等耐久性设计和全寿命设计理念，提出了全寿命等耐久性设计方法，指出了其核心研究内容，并对设计方法的基本思路、理论框架、设计过程进行了研究。结果表明：全寿命等耐久性设计方法具有均衡结构耐久能力、延长使用寿命、减小全寿

2、命成本的优点，可在结构设计的初步设计阶段发挥作用；将全寿命等耐久性设计方法应用于成本投入高、使用周期长的混凝土结构，有望带来可观的经济效益。　　关键词：混凝土结构；全寿命等耐久性设计；理论框架；设计过程　　中图分类号：文献标志码：A　　0引言为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织

3、各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　早期修建的钢筋混凝土结构在未达到服役年限时即出现了严重的耐久性破坏，为了修复这些结构，投入了大量的人力物力，这些后期费用远远超出了结构的初建费用。造成这种现象的关键原因之一是传统的结构设计理念和管理体制，传统的结构设计只关注结构初建时刻的性能和费用，缺乏服役期性能预见性[13]，存在后期维护成本过高、资源分配不合理等不足，不能满足结构可持续发展的需求，调整结构设计理念是解决这一问题比较合理的措施。　　自20世纪50年代开始，世界各国的研究组织开始成立特定的工作委员会

4、来指导和协调混凝土耐久性方面的研究，有关材料和结构耐久性的国际会议开始召开，耐久性也开始作为新增的内容编入相关的设计规范。经验表明，在结构设计初期就考虑到结构的耐久性问题，并提前采取措施，可有效地减少后期的修复费用，较大程度地减少资源的浪费。考虑结构耐久性问题的设计方法也成了学者的研究重点。　　为了达到提高钢筋混凝土结构耐久性能、延长结构的实际使用寿命的目的，一些优化设计方法和理念逐渐得到重视，例如等耐久性设计方法和全寿命设计方法。等耐久性设计和全寿命设计的理念顺应可持续发展的需求，对提高结构的耐久性能、使用性能和降低全寿命成本具有积

5、极意义。将全寿命设计和等耐久性设计相结合，提出全寿命等耐久性设计方法有助于提高混凝土结构的性能和延长结构的使用寿命。本文对该方法的设计理念、理论框架和设计过程进行了分析，重点指出了该方法的主要研究内容，提出了该方法的核心内容――通过调整和规划结构模块与构件的耐久性寿命，使得结构中的多个模块或构件在同一时刻发生失效，以节省由于耐久能力参差不齐而必须采取多次维修措施带来的固定成本浪费。　　1混凝土结构等耐久性设计理念为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学

6、生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。　　构件层次　　混凝土结构等耐久性设计理念的提出源于混凝土桥梁结构的耐久性调查结果，实际调查的混凝土桥梁结构构件中，混凝土因钢筋锈蚀引起的胀裂多发生在构件的角部，耐久性不足首先表现在混凝土截面的角区。某一角部混凝土的胀裂宣告了该构件必须进行维修或报废，由于多次维修或报废产生了较大的维修费用及隐性的用

7、户成本，而此时混凝土构件的其他部位尚未发生耐久性失效，这显然是不经济的。屈文俊等[45]提出了混凝土截面的等耐久性设计，即构件层次的等耐久性设计，其基本思想是采取措施保护混凝土构件受拉区角部钢筋，延缓角部混凝土因锈胀裂，使混凝土截面各边、角部混凝土因锈胀裂时间的均值相等。　　构件层次的等耐久性设计建议采取的方法有：在混凝土受拉区角部设置涂覆材料[6]、将受拉区角部钢筋置换成不锈的FRP筋[7]、受拉区混凝土采用耐久性良好的RPC混凝土[8]等。这样做虽然增加了初始建设成本，但其意义在于延长构件的使用寿命，减少结构维修次数，节约维修成本

8、。　　结构层次为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字