[發(fā)明專利]一種基于概率理論和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的橋梁耐久壽命分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410669200.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104361179A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙尚傳;張曉琳;劉漢勇;孟權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

1.一種基于概率理論和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的橋梁耐久壽命分析方法，其特征在于，包括：

步驟1、制作與待測(cè)混凝土橋梁所用混凝土的原料、原料配比和強(qiáng)度相同的混凝土測(cè)試塊；利用Permit離子遷移法檢測(cè)混凝土試塊，得到混凝土試塊的實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)，利用快速氯離子遷移法檢測(cè)混凝土試塊，得到混凝土試塊理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)，建立實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)和理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)線性方程(1)，

D_R＝a+b?D_p???(1)，

其中，D_p為混凝土試塊的實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)，D_R為混凝土試塊的理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)，a和b為常數(shù)；

步驟2、對(duì)待測(cè)混凝土橋梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，采用條件概率理論建立待測(cè)混凝土橋梁的耐久壽命概率模型：

若待檢測(cè)橋梁未出現(xiàn)銹蝕，檢測(cè)待測(cè)混凝土橋梁不同部位的混凝土保護(hù)層厚度和實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)，計(jì)算實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)的均值，根據(jù)實(shí)測(cè)氯離子擴(kuò)散系數(shù)的均值和公式(1)，得到待測(cè)混凝土橋梁的理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)；根據(jù)公式(2)～(4)計(jì)算出待測(cè)混凝土橋梁耐久性失效概率，

Pf=1-p(t>t0)p(c>xtj)---(2),]]>

P(t>t0)=P{t0-(c-Δx2Dt0·erf-1|(1-ccrcs))2≤0}---(3),]]>

P(c>xtj)=P{[2DR′·tj·erf-1(1-ccrcs)+Δx]-c≤0}---(4);]]>

其中，P_f為待測(cè)混凝土橋梁耐久性失效概率，t為待測(cè)混凝土橋梁預(yù)計(jì)耐久年限，t₀為待測(cè)混凝土橋梁的目標(biāo)耐久年限，c為第一變量，其表示待測(cè)混凝土橋梁的混凝土保護(hù)層厚度，Δx為待測(cè)混凝土橋梁所在處對(duì)流區(qū)深度，為待測(cè)混凝土橋梁按時(shí)間模型得到的t₀年時(shí)的理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)，D_R為待測(cè)混凝土橋梁的理論氯離子擴(kuò)散系數(shù)，C_s為待測(cè)混凝土橋梁的混凝土表面氯離子濃度，C_cr為混凝土結(jié)構(gòu)氯離子臨界濃度，為待測(cè)混凝土橋梁的氯離子侵蝕深度；

若待檢測(cè)橋梁出現(xiàn)銹蝕，檢測(cè)待測(cè)混凝土橋梁未出現(xiàn)銹蝕處的混凝土保護(hù)層厚度和出現(xiàn)銹蝕處的混凝土保護(hù)層厚度，

當(dāng)μ-2σ＜μ_j＜μ時(shí)，根據(jù)公式(5)～(7)計(jì)算出待測(cè)混凝土橋梁耐久性失效概率，

Pf′=1-P(t′>t0′-tj)P(c′>cj)---(5),]]>

P(c′＞c_j)＝P(c_j-c′≤0)?????(6)，

P(t′>t0′-tj)=P{t0′-(c′-Δx′2Dt0′·erf|-1(1-ccr′cs′))2≤0}---(7);]]>

其中，P_f′為待測(cè)混凝土橋梁耐久性失效概率，t′為待測(cè)混凝土橋梁的剩余使用年限，t₀′為待測(cè)混凝土橋梁目標(biāo)耐久年限，C_cr′為混凝土結(jié)構(gòu)氯離子臨界濃度，C_s為待測(cè)混凝土橋梁的混凝土表面氯離子濃度，c′為第二隨機(jī)變量，其表示待測(cè)混凝土橋梁檢測(cè)得到的所有混凝土保護(hù)層厚度，c_j為第三變量，其表示待測(cè)混凝土橋梁銹蝕處混凝土保護(hù)層厚度，Δx′為待測(cè)混凝土橋梁所在處對(duì)流區(qū)深度，為按時(shí)間模型得到的t₀年時(shí)氯離子擴(kuò)散系數(shù)，μ為待測(cè)混凝土橋梁所有已檢測(cè)的混凝土保護(hù)層厚度的均值，σ為待測(cè)混凝土橋梁所有已檢測(cè)的混凝土保護(hù)層厚度的標(biāo)準(zhǔn)差，μ_j為待測(cè)混凝土橋梁銹蝕處混凝土保護(hù)層厚度的均值。