混凝土(RC/PC)结构是土木工程中应用最为广泛的结构形式之一。混凝土结构的耐久性失效已成为困扰工程界的一个重要问题,特别是沿海或近海地区因氯离子侵蚀导致混凝土结构耐久性不足而失效破坏的现象极为普遍,且后果严重。海洋环境下既有服役结构耐久性评估与寿命预测的研究越来越受到人们的重视。论文在国家自然科学基金“双指标侵蚀环境下预应力结构耐久性试验与寿命预测研究(50878098)”的资助下,从某服役海工结构的现场检测入手,采用模糊数学、随机模拟等方法对此服役结构进行了耐久性评估与寿命预测。主要开展了以下研究工作:1.调查和研究了连云港某泊位海工结构的耐久性。介绍了连云港某泊位码头的使用条件、耐久性状况及耐久性检测要求;统计并分析了码头及引桥结构主要构件的耐久性调查结果(空鼓和漏筋面积、混凝土强度、保护层厚度、碳化深度、钢筋截面锈蚀损失率以及保护层中氯离子含量等);简要评价了此码头的耐久性技术状态,并提出了维修方案。耐久性调查结果将为后续耐久性评估与寿命预测提供了实际工程参考数据,使耐久性评估与寿命预测建立在服役结构现场实测结果的基础上。2.基于模糊数学原理对某海工结构进行了耐久性评估。综合应用等价关系的动态聚类法和模糊c-均值聚类法对连云港某泊位构件进行了聚类分析,并利用MATLAB模糊工具箱实现了海工结构构件的耐久性模糊评估。此评估方法建立了样本对于类别的不确定性动态描述,避免了主观因素对评估结果的影响,能合理地反映样本的耐久性状况,方法可行。基于软划分的模糊c-均值聚类法可对多个待评估样本及多个评价指标进行耐久性评估,得到各类模式样本的聚类中心以及各样本隶属于各聚类中心模糊隶属度,易于MATLAB编程实现,有一定的实际应用意义。3.对氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性进行了寿命评估。根据连云港某泊位码头及引桥结构构件的使用要求,将混凝土表面出现可接受最大外观损伤作为待估结构构件的耐久性极限状态,提出了采用现场实测数据进行海工结构耐久性服役寿命评估的方法,分析了海洋环境下影响结构服役寿命的因素,并采用现场检测数据推算并确定各构件的耐久性参数(混凝土表面氯离子浓度、钢筋处氯离子浓度、氯离子扩散系数等)。耐久性寿命评估结果与现场调查检测结果一致;保护层厚度、保护层中氯离子浓度及混凝土等级的实测,混凝土表面氯离子浓度、钢筋表面氯离子浓度及钢筋锈蚀临界氯离子浓度等的推算与选取是海洋环境下混凝土结构耐久性寿命评估中的关键因素。4.基于模糊可靠度与Monte Carlo随机模拟对混凝土结构进行了耐久性评估与寿命预测。考虑耐久性寿命预测中的不确定性因素,将影响耐久性寿命的参数作为随机变量来处理,以现场实测数据推算出的结构耐久性参数为基准,确定了各参数的随机分布,建立了包括多个随机变量的概率型耐久性寿命预测模型,并基于Monte Carlo原理采用CrystalBall软件对待估构件进行了随机模拟,得到了基于随机概率的具有不确定性的预测结果,使预测的耐久性寿命建立在失效概率和可靠度的基础上,符合工程实际,有一定的实用价值。此外,对随机模拟产生的假设参数及预测参数的概率分布特征、统计分布参数及其敏感性、相关性等进行了分析,得到了寿命预测模型中假设参数的变化对预测结果的影响程度。对耐久性寿命影响最大的参数是混凝土保护层厚度,在耐久性评估及寿命预测中,保护层厚度的概率分布十分重要。此外,除了保护层厚度,表面氯离子浓度、临界氯离子浓度、氯离子扩散系数等表征海洋环境中氯离子浓度的参数也是影响海工结构耐久寿命的重要参数。论文根据工程现场检测的有关数据,对氯盐侵蚀环境下混凝土结构的耐久性进行了系统、实用、全面、有效的评估与寿命预测,并分析了影响结构耐久性的因素。通过对既有海工结构进行科学的耐久性评估与寿命预测,从而制定正确的加固、维修策略;通过对影响结构耐久性寿命因素的分析,从而提高待建结构的耐久性设计水平与施工质量。氯盐侵蚀环境下混凝土结构的耐久性评估与寿命预测研究不仅有服务于既有结构的现实意义,又有指导待建结构进行耐久性设计的理论意义。