在役锈蚀中等跨径钢结构箱梁桥抗弯性能原来有这么大

钢结构桥以其轻质、高强、美观和架设快速等优点成为桥梁建设的首选桥型。但是由于钢结构的耐腐蚀性较差，若不对钢桥进行定期清洁、检测和修复，钢桥会因为遭受腐蚀而导致桥梁净截面面积的减小，应力相应增加，从而使桥梁的承载力降低。据统计，全球每年因锈蚀而导致的直接经济损失约为7000亿美元；且中国因锈蚀导致的经济损失占GDP的3%～5%。因此，钢桥承载能力的退化已经成为了全世界都在关注的问题。

钢结构桥承载力退化的主要原因是结构老化和车辆荷载的增加，所以要考察钢箱梁桥极限强度和刚度的变化就应该关注作用在结构上的荷载与结构本身承载能力随时间的变化。为保证结构的承载能力和服役时间，对钢箱梁桥梁进行评估、修复是必不可少的；同时，为减少替换、修复的费用，评估工作应能够准确地揭示在役桥梁的承载能力。而概率模型的提出使得确定桥梁可靠性随时间变化的关系成为可能，其主要运用在桥梁强度破坏的可靠性分析中。

在桥梁的极限强度分析中，由于桥梁在矫正和修复中产生的弯矩和剪力会造成桥梁结构的局部破坏，而不是整体结构破坏，从而使单元的可靠性分析比结构层面的可靠性分析更合适。

可靠度计算

由于钢箱梁在钢结构桥服役10a左右时截面模量和极限弯矩的下降趋势较为明显，所以在采用可靠度软件进行可靠性指标计算时，需对在这个关键时间点的前后进行多次可靠度计算。可知，钢桥服役时间在10a前后城市与海洋环境下可靠性指标出现骤降，出现这种现象的原因可能是在该时间段内锈蚀导致钢箱梁的抗弯刚度产生了较为明显的降低以及锈蚀参数本身存在较大的变异性。与城市和海洋环境有所不同，乡村环境中可靠性指标随时间的变化曲线不发生突变现象。这表明不同的环境锈蚀参数对钢结构箱梁承载能力会产生很大的影响，因此针对钢箱梁桥因锈蚀导致的破坏需要在最早的时间进行修复。

本文针对在役锈蚀中等跨径钢箱梁桥抗弯性能可靠度问题进行了细致研究，得到以下结论

1)城市及海洋环境对钢箱梁桥的承载能力与可靠性有较大的影响。

2)提出了一种在役锈蚀中等跨径钢箱梁桥抗弯性能可靠度评估方法，该方法精度较高，可供类似研究参考。

3)城市及海洋环境下的钢箱梁桥的最早修复时间可定为10a左右。