第 52 卷第 3期
2020 年 6月
Vol. 52 No. 3
Jun.2020
西安建筑科技大学学报 (自然科学版 )
J. X*an Univ, of Arch. 5 Tech. (Natural Science Edition)
DOI ： 10. 15986/j. 1006-7930. 2020. 03. 002
除冰盐环境下在役 RC 桥墩时效地震易损性研究
童申家 1, 黄 勇 2, 李红涛 2, 苟 强 】， 何 坤 1
西安建筑科技大学土木工程学院 "陕西西安 710055# 2. 山西省祁临高速公路有限责任公司 "山西祁县 030904$
摘要 ：为研究除冰盐环境下在役 RC 桥墩结构抗震性能时效性 K以我国北部地区某高速路段在役 RC 桥墩氯离子含量检测
数据为基础 $考虑氯离子扩散系数的时变性 $构建适用于除冰盐环境下的氯离子扩散修正模型 $并结合氯离子侵蚀对材料
性能劣化的影响 $进行在役 RC 桥墩时效地震易损性分析 ，计算地震作用下桥墩达到或超过某种特定损伤状态的失效概率 K
结果表明 ：在相同的地震作用下 $随服役时间的增加 $桥墩达到或超过某种特定损伤状态下的失效概率显著增大 ；桥墩从
严重破坏至完全破坏的过渡延性最优 $即桥墩在达到严重破坏时不会快速倒塌 •
关键词 ：在役 RC 桥墩 ；除冰盐环境 ；氯离子侵蚀 ；抗震性能评估 ；易损性分析
中图分类号 ：TU422. 5 文献标志码 ：A 文章编号 ：1006-7930(2020)03-0315-06
Study on aging seismic vulnerability of in-service RC bridge
piers in deicing salt environment
TONG Shenjta 1 $ HUANG Yong 2 丄 "Hongtao 2 ,GOUQ&n )' ,HE Kun 1
(1. School of Civil Engineering $ Xi+n Univ, of Arch. 5 Tech. $ Xi+n 710055 $ China ；
2. Shanxi Qilin Expressway Limited Liability Company $ Shanxi Qixian 030904 $ China )
Abstract : In order to study the timeliness of seismic performance of in-service RC bridge pier structures in deicing
salt environment , Based on the chloride ion content detection data of the in-service RC bridge pier in a highway
section in nort4ern C4ina $ Considering t4e time variability of t4e c4loride difusion coe ficient $ Construct a modified
c4lorideiondi fusion model suitable for deicing salt environment $ and combine t4e efects of c4loride ion erosion on
the degradation of material properties to perform ageing seismic vulnerability analysis of active RC bridge pier.
Calculate failure probability of bridge pier reaching or exceeding a certain damage state under earthquake. The
results show that under the same earthquake , With the increase of service time , the probability of failure of a
bridgepierreachingorexceedingacertaindamagestateincreasessignificantly. Theductilityofthebridgepierfrom
severe damage to complete damage is optimal , that is, the bridge pier will not collapse quickly when it reaches
severedamage.
Key words : in-service RC bridge pier ； deicing salt environment ； chloride ion erosion ； seismic performance assess-
ment ； vulnerabilityanalysis
随着我国经济的快速发展 ，桥梁对于我国的现
代化进程起着不可替代的作用 . 目前 ，我国的钢筋
混凝土桥梁已经达到了桥梁总数的 90% 以上 [ 1] .
而由于桥梁使用环境不良导致的钢筋混凝土劣化问
题日渐严重 . 近年来 ，国内外学者研究发现海洋环
境下的混凝土结构 ，氯离子侵蚀造成的钢筋失效概
率强于混凝土碳化 [ 24] ,并建立基于地震损伤的锈
蚀钢筋混凝土构件恢复力模型 [ 56] .
位于我国北方地区道路和桥梁在冬季常常会被
冰雪覆盖 ，为保证人们的出行安全 ，市政部门通常
会采用采用喷洒除冰盐或者融雪剂的方法以清除道
路积雪 ，除冰盐中含有的氯化物很容易造成钢筋和
混凝土的腐蚀 ，导致其材料力学性能降低 . 目前 ，
国内外对除冰盐环境下在役桥梁的结构抗震性能时
效性变化的研究较少 .
鉴于此 ，本文以我国北部地区某高速路段在役
钢筋混凝土桥墩氯离子含量检测数据研究为基础 ，
在传统的氯离子扩散模型基础上 ，考虑了氯离子扩
散系数的时变性 ，构建适用于除冰盐环境下的氯离
子扩散修正模型 ，并结合氯离子侵蚀对材料性能劣
化的影响 ，计算地震作用下桥墩达到或超过某种特
收稿日期 ：2019-09-05 修改稿日期 ：2020-03-25
基金项目 ：山西省交通运输厅科技计划项目 (SJ-2016-16 )；
第一作者 ：童申家 (1953- )，男，教授 ，博士生导师 ，研究方向为桥梁与隧道工程 .E-mail ：13991336070@163. com ；
通信作者 ：何坤 (1995-
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