广东盛翔交通工程有限公司
摘要：本文就伽马过程的锈蚀钢筋混凝土桥梁检测维护策略优化进行分析。桥梁建筑中，钢筋混凝土作为其重要材料对工程使用具有重要作用。但是，在实际应用中经常出现钢筋混凝土锈蚀问题，还应给予高度重视。对此，笔者基于Gamma过程与遗传算法的锈蚀钢筋混凝土桥梁检测维护方法。
关键词：伽马过程；锈蚀钢筋混凝土；桥梁检测；维护策略优化
长期使用下，钢筋混凝土桥梁设施结构难免出现性能退化问题，而想要确保长期安全使用并延长使用年限，还应做好检测与维护工作。笔者以某地区桥梁钢筋混凝土30m跨主梁为例，通过Gamma过程模拟得出检测维护方法。
一、Gamma的钢筋锈蚀过程演变
（一）发展演变
通常情况下，桥梁主要承载车辆行驶重量，是交通运输的重要媒介。但是，受外部环境影响，桥梁工程因为使用年限较长，使得钢筋混凝土有不同程度的锈蚀问题，该应基于高度重视制定有效策略，做好保护工作。发生锈蚀根本影响因素集中于混凝土碳化和氯离子。因为混凝土中Ca（OH）2碳化与二氧化碳接触，造成混凝土酸碱性降低。通常钢筋外层含有一层钝化膜，其在碱性条件下受到影响继而发生锈蚀。氯离子腐蚀主要因为其自身属于一种高效活化剂，氯离子能够损坏钝化膜进而出现锈蚀。钢筋锈蚀将影响混凝土钢筋净截面，造成净截面减少进而出现膨胀，由于环向应力出现受拉力。另一方面，松散的锈蚀层减少钢筋和混凝土的粘接效果，降低承受力，打破结构损坏形式制约使用效果。钢筋锈蚀划分为均匀锈蚀与局部锈蚀。
（二）Gamma过程的钢筋局部锈蚀深度演变模拟
因为钢筋锈蚀影响因素较多，有着较强流动性。其流动性也叫随机量，如果设置概率分布与参数、变异参数。通过MonteCarlo模拟获得钢筋锈蚀过程的概率均值与变异参数。具体施工中，得到影响钢筋锈蚀不同影响因素的随机概率分布具有一定难度。对此，笔者通过Gamma分析钢筋锈蚀演变过程；其不确定性则是相对独立的变化阶段。同时，能够看出较小量的变化阶段，例如：锈蚀、变化状态。
二、钢筋锈蚀检验概率和维修影响的桥梁利用年限分析
（一）钢筋锈蚀检验概率
三、桥梁检验维护方法多目标完善计算模型
在桥梁维护检测中，能够选择的检验途径与维护方法分为多种，各检验方法能够出现不同的桥梁预期应用年限与维护成本。适合选取的检验维护方法展开优化，也就是经过选择适合的检验时间，完善检验方法与维护方法决策标准，通过和现阶段损坏强度相应的维护措施展开维护维护。当处于检测维护成本最低换将下延伸结构应用使用年限目标。
针对钢筋腐蚀造成的混凝土桥梁应用性能衰退，笔者通过桥梁项目检验得出计算模型：目标函数为：Maximize（Tlife）&Minimize（Ctotal），通过计算得出约束条件。影响因素中涉及1个影响因素的不同目标与变量要求，目标函数为最优桥梁应用年限与最低检验成本。完善设计变量作为检验时间，检验方法参数、维护方法决策准则限值；影响因素涉及2次检测的时间距离，同时大于1a和融合经验限定检验策略与维护。通过MATLAB遗传算法展开计算，获得其问题的Pareto优化解集。松散的锈蚀层减少钢筋和混凝土的粘接效果，降低承受力，打破结构损坏形式制约使用效果。钢筋锈蚀划分为均匀锈蚀与局部锈蚀。
四、实例研究
该地区桥梁30m跨主梁，通过主梁上端结构预应力钢筋混凝土空心板制定检修保护方法完善计算模型的正确比。该大桥为强氯离子腐蚀，其长近3000m，划分成不同截断。其中，40m跨径在1联；20m为4联；10m4联。20m跨径桥梁上端作为空心板，预制板为先分析混凝土构成，墩顶连接后预应力结组织
通过检验得出大桥30m跨底板钢筋锈蚀参数。通过带入计算得出钢筋锈蚀初始时间在30.31a。通过腐蚀程度得出状态值，其值为1的Gamma分布，在N=14下，通过1.2节Gamma桥采样模拟演变过程。如果不考虑钢筋局部锈蚀深度演变的不稳定因素，当组织时间超过30.31a后，局部锈蚀会跟着时间的延长而加剧。倘若注重其腐蚀程度，通过Gamma动态演变，其模拟变化时利用各长度的微小提升端组成。
倘若设置钢筋腐蚀性与初始阶段比例为rlife=0.0065后，得出其桥钢筋最高局部锈蚀深度为6.4m。将其设为阈值，通过Gamma随机过程模拟得出的钢筋局部锈蚀深度发展状态，不难看出该桥考虑钢筋锈蚀开始时间为43.4a。
桥梁结构全寿命周期阶段可以不断检验与维修，优化检验维护方法的确认具有一定困难。为分析桥梁检验方法，仅展开桥梁结构1次、2次检验、维护2种状态，保护措施仅分析2中。即：维护措施适合将结构使用时间增长8a。第二种保护方法效果能够把结构应用时间延长至16a。与此同时，假设单位桥梁维护，2种维护方法的成本作为定值。
参照目标差异性完善计算模型和大桥30m跨主梁数据，可知检修策略树模型的不同分支，得出目标函数。通过最大化结构应用时间与最低使用年限分析经济投入并视为相关指标。此外，把检测维护时间、措施等视为设计变量。通过不同目标遗传算法进行检验维护方法优化计算。通过计算得出，桥梁寿命周期中1次、2次维护在检验结束后展开。通过相关优化工具箱提供的遗传算法优化，得出检验维护方法的Pareto优化解集
结语：
第一，首先研究了Gamma的钢筋锈蚀过程演变、检验概率和维修影响的桥梁利用年限分析、维护方法多目标完善计算模型。第二，通过实例分析钢筋混凝土桥30m跨主梁，分析包括检验维护时间、检修方法与维护决策要求又换检测维护方法Pareto解集。得出结构证实：得出Pareto解集能够计算机各主体利用年限以及经济投入，实现经济效益最大化。第三，笔者通过钢筋锈蚀检验与保护构建应用时间模型与树模型经济投入。通过最高桥梁检验保护后的应用年限与低投入得到目标函数，得到Gamma下桥梁结构维护有效策略。
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