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混凝土结构耐久性设计

  混凝土结构耐久性设计也简称混凝土耐久性设计,是结构设计的重要组成部分。耐久性设计对混凝土结构设计而言是一个崭新的概念,在国内仅仅是近几年才得到重视。

  混凝土结构耐久性设计涉及到结构的使用环境、结构型式、材料选择、施工质量、养护条件、管理和维护维修等多个方面。

  传统的混凝土结构设计很少考虑使用环境对结构的长期影响,主要考虑荷载对结构承载力以及约束变形(主要指混凝土裂缝、挠度等)对结构使用性能的影响。事实上,不同的使用环境对混凝土材料性能退化和结构功能劣化的影响很大,影响机理也不尽相同,有些使用环境对材料长期性能的影响不明显,而有的使用环境作用很突出,轻者影响使用功能,重者则危及结构和使用寿命。如果在设计时不考虑混凝土耐久性要求,有可能使结构的使用寿命达不到预期的设计寿命,也可能在项目的运营期间的维修费用过大,严重超出正常维修的允许范围。

  当建筑结构使用环境可能明显地导致结构材料性能随使用时间延长而劣化时,混凝土结构耐久性设计应作为建筑结构设计的重要内容。首先应明确该结第7章混凝土耐久性设计和建筑工程项目全寿命经济分析构的耐久性目标,即预期的结构设计使用寿命(也称设计使用年限):其次是要明确耐久性失效的标准或准则。

  耐久性设计就是根据混凝土结构劣化规律来计算或验算结构在设计使用寿命期内,抵抗环境作用的能力是否大于环境对结构的作用。耐久性设计需要分析结构抗力与荷载随时间的变化规律,使设计的建筑结构有明确的目标使用期,并充分考虑以后的维修甚至改扩建的需要,使建筑工程项目达到、经济和实用的建设目的。

  如前所述,由于混凝土结构耐久性失效的类型很多,且界定混凝土结构耐久性失效的问题极其复杂,不仅与结构的失效状态有关,还与结构的重要性以及社会政治、经济等若干因素有关,所以,混凝土结构耐久性设计问题至今没有很好地解决。

  设计使用寿命也称设计使用年限  (designworkinghfe),是设计规定的一个时期,在这一规定的时期内,只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的使用、完成预定功能,即在正常设计、正常施工、正常使用和维护下所应达到的使用年限。所谓“正常维护”包括必要的检测、维护及维修。