氯离子在预应力混凝土结构中扩散过程的有限元分析.pdf

6 2 世 界 桥 梁 2 0 1 3， 4 1 ( 3 ) 氯离子在预应 力混凝 土结构 中扩散过程的有 限元分析 邓 达 。 。 黄 滢 - ( 1 中铁 大桥勘 测设 计 院集 团有 限公 司 ， 湖北 武 汉 4 3 0 0 5 0 ；2 高速 铁路建 造技 术 国家工 程实 验 室， 湖南 长沙 4 1 0 0 0 0 ；3 江 西科 技 师 范大学 ， 江西 南 昌 3 3 0 0 1 3 ；4 中南大学土 木 工程 学院 ， 湖南 长沙 4 1 0 0 7 5 ) 摘 要 ：为指 导氯离子侵蚀 环境 下预应力混凝 土结 构耐久性设计 和寿命 预测 ， 基于 F i c k 第 二定律 的混凝 土 中 氯离子扩散方程与热传导方程 的相似性 ， 考虑物理或化学吸附 、 毛细吸收 、 预应 力等多种机制 和因素对氯 离子在混 凝 土内传 输的影响 ， 对氯离子扩散系数进行 了修正 ， 采用 A Ns Y s中热分析模块 对氯 离子在预应力混凝 土结构 中的 扩散过程进行数值 分析 。通过与 氯盐侵蚀环境 混凝 土中氯离 子浓度试验值进行对 比 ， 证 明该方法能有效 预测氯盐 侵蚀环境 混凝 土中氯离子浓度分 布。采用该方法对现役近海 预应力混凝土铁路桥 梁氯盐侵蚀情 况进行模拟 ， 分析 得出服役 6 O年左右该预应力混凝土铁路桥梁达到结构耐久性极限状态 。 关键词 ： 铁路桥 梁； 预应力混凝土结构 ； 氯离子扩散 系数 ； 热传导方程； 氯 离子 阈值 ； 寿命预 测； 有限元法 中图分类号 ：U4 4 8 3 5 文献 标志码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 7 7 6 7 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 6 2 一O 4 1 引 言 对 于处 于沿 海及 近海地 区的混凝 土及 预应力 混 凝土结构 ， 氯离子侵蚀所引起的钢筋锈蚀是其耐久 性失效 的主要原 因 。国 内 、 外 学者 通 过 试 验 研究 揭 示氯离 子侵 蚀规 律 ， 并 进 行混凝 土结 构寿命 预测 ， 但 试验 费用 高 ， 采 集样 本数 据有 限 ， 检 测方法 并 没有达 到 完全 无损检 测 ， 给混凝 土结 构造 成 附加损 伤 ， 计算 机 分析 方法 能 较 好 地 解 决 该 问 题 。本 文 采 用 AN S YS的热 分 析 模 块 ， 考 虑 物 理 或 化 学 吸 附 、 毛 细 吸 收 、 预应 力 等多种 机 制 和 因素 对 氯 离 子 在 混凝 土 内 传 输 的影 响 ， 通 过 引入 或 建 立 对氯 离 子 扩 散 系数 进 行修 正 的各种参 数 ， 对 氯 离 子 在 预应 力 混 凝 土 结构 内的扩散 过程进 行 有 限 元分 析 ， 并 与试 验 结 果进 行 对 比。采 用该 方法 对现役 近海 预应 力混 凝土 铁路 桥 梁 氯盐侵 蚀情 况进 行模 拟分 析 ， 预 测其 寿命 。 2 氯 离子 扩散 的计算 机模 拟基础 氯 离 子 在混 凝 土 中传 输 以扩散 为 主 时 ， 其传 输 规律 符合 F i c k第 二定 律口 ： a C n a C l a C l a 。 C、 3 t a z a Y 。 3 z 式 中 ， c、 D 和 t 分别 为氯 离子 浓度 、 氯离 子在 混凝 土 中的扩散 系 数和 时间 。 F i c k第 二定 律 的 表 达 式 与 热 传 导 微 分 方 程 形 式 相 同 ， 故 可采 用参 数等代 法 ， 取密度 比热 容 c 为 l ， 视导 热 系 数 等 同于 氯 离 子 扩 散 系 数 D ， 采 用 ANS YS分析 软件 的热 分析模 块 分析此 过程 。 3 分析 参数 的确 定 3 1氯离子 扩散 系数 混凝 土 中氯 离 子 扩散 系 数 与混 凝 土 材料 组 成 、 水 化 程度 、 混 凝 土 结 合 氯 离 子 能 力 、 混 凝 土 劣 化 效 应 、 应 力状 态 系 数 、 内部 孔 结 构 特 征 等 内在 因素 有 关 ， 同时 与温度 、 湿度 、 暴 露环境 、 养 护龄期 等 外部参 数有 关 ， 因此 引入 各种 参 数 修 正 基 准氯 离 子 扩 散 系 数 ， 建立 多 因素氯离 子扩 散 系数表 达式 ， 以综 合考 虑 各 项影 响 因素对 混凝 土 中氯 离 子浓 度 分 布 的影 响 ， 因此氯 离子 扩散 系数定 义 为_ 2 ： D 一 Do，( )-厂 ( T)厂( H)d 厂( a ) ，( ) ( 1 )基 准 氯 离 子 扩 散 系 数 D。 。美 国混 凝 土 学 会 3 6 5委 员会建 议 的混 凝 土 2 8 d龄期 氯 离 子 扩散 系数为 _ 3 ： Dn= 1 1 0 一 0 6 + 2 , 。 w m s ( 2 )养 护龄 期 系 数 厂( ) 。Ma n g a t 对 混 凝 土 中 氯离子 扩散 系数 随 时 间变 化 进 行试 验 研 究 ， 发 现 氯 离子扩 散 系数 随时 问增长 而降低 的规律能 较好 地用 幂 函数表 达 ， 即 ： D 一 D0 ( t 艄 t ) 式 中 ， ( t ) 为养 护龄 期 系数 f( ) ， m 为 扩散 系数 的时 间依 赖性 指数 ， t 。 。 一2 8 d ， t 为服 役 时间 ( d ) 。根 据 S t e i n a r H_ c 的研究 ： = = ( 0 8一W C ) + o 4 P F A 5 0 4 - P S A 7 0 式 中 ， w c为 水 灰 比 ； P r 5 0 9 6 ， 为 粉 煤 灰 替 代 水 收 稿 日期 ： 2 0 1 3 0 2 2 5 作者简介 ： 邓达( 1 9 8 4 一) ， 男 ， 2 0 0 7年毕业于重 庆通信学 院计算机信息管理专业， 工学学士 ( E ma i l ： d e n g d b r d i c o rn o n ) 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 氯离子在 预应力混凝 土结构 中扩散过程的有限元分析 邓 达 ， 黄 滢 6 3 泥 的百 分 比 ； J0 s 7 O ， 为矿 渣替 代水 泥 的百分 比。 ( 3 )环 境温 度 系数 厂 ( 丁) 。环境 温度 升 高 ， 氯 离 子运 动速 度加 快 ， 有 利 于氯 离 子 在 混 凝 土结 构 中 的 传输 ， 美 国 L i f e 一 3 6 5 标 准设 计 程序 中 ， 温度对 氯 离 子扩 散系 数 的影 响 表达式 为 ： 一e xp U 1 eI 一 ) L r 式 中 ， U 为扩散 过 程 的活 化 能 ( 3 5 0 0 0 J mo b； R 为 气 体 常数 8 3 1 4 4 7 2 J ( K mo 1 ) ； L i f e 一 3 6 5常 用 T f 一2 9 3 K( 2 0 ) 。 ( 4 )环 境 湿度 系 数 厂 ( H) 。环 境湿 度 决 定 混凝 土 内孔 隙水 的饱 和 程 度 ， 影 响 氯 离 子 的 扩 散 ， 根 据 S a e t t a的研究 结果 ， 环 境 湿 度 对 混凝 土 扩 散 系数 影 响参 数 可取 为 ： 彻 一 + L 1 J J c ， J 式 中 ， H 一7 5 ， 在 近海 和海 洋 环境 中 ， 大 气 的相 对 湿度 受海 洋气 候影 响 ， 差 异 不显 著 ， 从 环境 区划 角度 来 看 ， 近 海和海 洋 环境 中氯 离 子 扩 散 可不 考 虑 相 对 湿 度 差异 带来 的影 响 。 ( 5 ) 混 凝 土劣化 效应 修正 系数 。考虑 混凝 土 结 构在 养 护成 型 阶段 自身 缺 陷对氯 离子 扩散 系数 的 影响 ， 采用参考文献 6 的研究成果 ， 混凝土劣化效 应 修 正 系数按下 式确 定 ： 1 O O O ( W C ) 一 l O 5 O ( W C ) +2 8 7 w c 0 5 _ k 0 5 ( 6 )混 凝 土 结 合 氯 离 子 能 力 系 数 f( a ) 。混 凝 土 结构 中氯 离子 包括 自由氯离 子和 结合氯 离 子 。 自 由氯 离 子会对 混凝 土 中钢 筋 产 生 锈蚀 作 用 ， 混 凝 土 中的氯离 子结 合能 力取 决 于 自由氯离 子浓 度和结 合 氯离 子 浓 度 之 间 的 关 系 。Ni l s s o n _ 7 等 考 虑 混 凝 土 中的氯 离子结合能力 定义 了氯 离子扩散 系数 Da 为 ： D 一 H 式 中 ， C 和 C 分 别 为 混 凝 土 中结 合 氯 离 子 浓 度 和 自由氯离 子浓 度 ； a C 3 C 是 结 合 氯 离 子 与 自 由氯 离 子关 系 曲线 的斜 率 ， 表 征 胶凝 材 料 对 氯 离 子 结合 能力 的影响 。其 它变量 含 义见参 考 文献 E 7 。 目前 有 4种 典 型 的结 合 规 律 ， 线 性 结合 以表 达 形式 简单 而被 广 泛地 应 用 于数 值 模 拟 计算 ， 其表 达 式 为 ： D 一 一 D。 ( a) 式 中 ， 混 凝 土结合 氯 离子 能力 系数 厂 ( a ) 一 ， 1 为 线性 结合 系数 ， T U Mo h a mme d通 过试 验 研究 表 明 ， 对 于普 通硅 酸盐 水泥 ， a可 取 为 0 1 5 9 7 c 。 ( 7 )混凝 土应力 和 开裂状 态 系数 - 厂 ( ) 。根 据参 考文献 9 ， 未 开裂 压应力 状 态下混 凝 土应力 状态 系 数 厂 ( ) 取 为 0 9 。 3 2临界 氯离 子浓 度 氯 离 子会 引起钢 筋锈 蚀 ， 钢筋锈 蚀一 旦 发生 ， 在 较 短 的时 间 内将 对 混 凝 土 构 件 产 生 严 重 破 坏 。因 此 ， 通 常将 钢筋脱 钝 时 刻 作 为 构件 的耐 久 性 寿命 终 点 。混 凝土 中钢 筋表 面氯 离子浓 度 高于某 一 临界值 时 钢筋 表 面钝 化 膜会 破 坏 ， 此 时氯 离 子 浓 度 即 为 临 界氯 离 子浓度 。临界氯 离子 浓度值 受 混凝 土结 构本 身和环境条件的影响 ， 参考文献 1 0 中根据暴露 区 域不 同将 氯离 子 临界浓 度视 为定值 。将 海洋 大气 区 和水 下 区混凝 土构 件钢 筋表 面 的氯 离 子临界 浓度 分 别定 为 0 1 3 和 0 3 0 ； 将 浪溅 区和水 位 变动 区引 发钢筋 锈 蚀 的氯离 子临 界浓 度定 为 0 1 0 ( 占混 凝 土重量 的百分 比) 。 4边 界条 件的 确定 氯 离 子浓 度 差 促 使 氯离 子 在混 凝 土 中 的扩 散 ， 混 凝土 表面 氯离 子浓 度越 高 ， 混 凝 土界面 内 、 外氯离 子 浓度 差越 大 ， 氯 离子 在 混 凝 土 中的扩 散 越 快 。研 究 表 明 ， 混凝 土表 面 氯 离 子 浓度 随时 间逐 渐 增 长并 最 终 达 到 稳 定 状 态_ 1 。美 国 L i f e 一 3 6 5标 准 设 计 程 序 3 混凝 土 表 面 氯 离子 浓 度 取值 规 定 ： 海 上盐 雾 区 累计 速度 0 1 年 ， 最终 值 为 1 0 ； 离 海 岸线 8 0 0 m 内 累计 速度 0 0 4 年 ， 最 终 值 为 0 6 ； 离 海 岸 线 1 5 k m 内累计速 度 0 0 2 年 ， 最终 值 为 0 6 9 6 。 5建 模 与分析 参考 文献 1 2 进 行 了混 凝 土 试 件 氯 盐 侵 蚀 试 验 ， 混 凝 土 试 件 尺 寸 为 1 0 0 mm 1 0 0 mm 1 0 0 mm， 混 凝土 水 灰 比为 0 4 5 ， 水 泥 ：水 ： 砂 ：石 一 3 8 0：l 7 1：7 2 2：9 5 O， 强度 等级 为 C4 0， 浸 泡在 浓度 为 4 的 Na C 1 室温溶 液 中 ， 室温 为 ( 2 0 2 ) 。根 据参 考文 献 1 2 氯 离 子 浓 度 试 验 数 据 ， 采 用 B o l t z ma n n变量 法拟 合求 得 混 凝 土 表 面氯 离 子 浓 度公 式 为 C 一0 1 9 6 8 ( R。 一0 9 3 7 1 ) 。其 中 ， t 为 时 间 ( d ) 。用 ANS YS热 分 析模 块 对 该 试 验氯 离 子 的 扩散 过程 进行 模拟 。混 凝 土试件 氯离 子传 输试 验结 果与 ANS Y S热分 析模 块模 拟结果 如 图 1 所 示 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 4 世 界 桥 梁 2 0 1 3 ， 4 1 ( 3 ) 蛏 匿 匣 距 混 擞 土 表 面位 置 m m 图 1 氯离子浓度试验值与模 拟值的比较 从 图 1中可 以看 出， A NS YS热 分 析 模 块 模 拟 值与试验值 比较接近 ， 模拟精度较高 ， 误差基本控制 在 1 O 以 内 ， 说 明用 ANS YS热 分 析 模 块进 行 混 凝 土中氯离子传输行为的预测是可行 的。故可采用该 方 法对 实 际工程 结构 构件 的耐 久性 寿命进 行预 测 。 6应用 实例 分析 近 海 大 气 区 的混 凝 土结 构 通 常 处 于 非 饱 和 状 态 ， 扩散 是混 凝土 饱 水 或含 水 程 度 很 高 时氯 离 子 在 浓度梯度作用下在混凝土中的传输方法。对于非饱 和状态 的混 凝 土结 构 ， 通 常 氯离 子 在 混 凝 土结 构 中 的传 输是 扩散 、 物理 或化 学吸 附 、 毛细吸 收等 多种 机 理组 合 的结果 。 本 文对处 于近 海大 气 区某 预 应力混 凝 土铁路 桥 梁在氯盐侵蚀环境下构件内氯离子浓度分布情况进 行计算分析 ， 并对其耐久性寿命进行 预测 。该桥建 于 1 9 9 9年 ， 距 离海 岸 线 1 5 k m。根 据 气象 资 料 统 计 ， 年 平均 气温 1 3 2 ， 年 平均 相对 湿度 6 1 。桥 梁构 件采 用 C 5 0混凝 土 ， 水灰 比为 0 3 5 5 。桥 梁 混 凝 土构件 沿长 度方 向表 面 氯 离 子浓 度 、 混 凝 土 材 料 参数均相同， 因此模拟分析桥梁构件 内氯离子浓度 时 ， 采 用二维 分析 模型 ， 对该 桥梁 构件跨 中截面进 行 建模 ， 选取 T 形 梁 内 部 分 钢 筋 表 面 为控 制 点 ， 图 2 显示 了各 控制 点 的具 体位 置 。 本文 以 1 0年 为 1 个 间 隔 ， 对该 桥梁 结构 跨 中截 面氯 离子 浓度 分布 进 行 计 算 ， 通 过计 算 可得 任 意 时 刻截 面任 意点 氯 离 子 浓度 分 布 情 况 。 由计 算 可得 ， 随时 间推移截 面 内各点 氯离 子浓 度逐 渐增 加 。各 控 制 点氯 离子 浓度 随时 间 的变化 如 图 3所 示 。由 图 3 可知 ， 服役 6 O年 左右控 制 点 5 处 钢筋 表 面首先 达到 临界氯 离子 浓度 0 1 3 ， 对锈 蚀 敏感 的预 应 力混 凝 土结构 应 以钢筋 开始 发生 锈蚀 状态 作为耐 久性 极 限 状 态 ， 因此 认为 服役 6 O年 左右 该预 应力 混凝 土铁路 0 2 5 o 2 0 o 1 5 蠖 o I O 0 O 5 6 图 2控制点位置示意 时 间 年 图 3各控制点氯离子浓度随 时间变化 桥梁 达到 结构 耐久 性极 限状 态 。 7 结 语 本文采用有限元分析法模拟氯盐侵蚀环境下混 凝 土 中氯离 子浓 度 随 时 间变 化 ， 并 充 分 考 虑 物 理 或 化学 吸附 、 毛细 吸收 、 预应 力等 多种机 制 和 因素 对氯 离子 在混凝 土 内传 输 的影 响 。ANS YS热 分 析 模 块 计算 的氯 盐侵 蚀环 境混凝 土 中氯离 子浓 度值 与试 验 结果相 比误差较小 ， 验证 了有 限元分析方法 的有效 性 。该 方法 可对海 洋 环境 中预应 力混凝 土 重载 桥梁 氯 离 子侵蚀 情况 进行 模 拟 计 算 ， 并 可 运 用 于 氯盐 侵 蚀环 境下混 凝 土结 构 的 耐久 性 寿 命 预 测 ， 为 混凝 土 结构 耐久 性寿 命设计 的既有混 凝 土 的耐 久性 寿命 预 测提 供借 鉴 。 参 考 文 献 ： E 1 C o l l e p a r d i M，Ma r c i a l i s A，T u r r i z z a n i R T h e Ki n e t i c s o f P e n e t r a t i o n o f C h l o r i d e I o n s i n t o t h e C o n c r e t e J C e m e n t o ( I t a l y ) ，1 9 7 0，( 4) ：1 5 7 1 6 4 E z 施养杭 ， 罗 刚含多种 因素 的氯 离子侵 入混凝 土的有 限差分计算模型 J 工业建筑 ， 2 0 0 4 ， 3 4 ( 5 ) ： 7 1 o 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 氯离子在预应力混凝土结构中扩散过程的有限元分析 邓 达 ， 黄 滢 6 5 r 3 Th o ma s M ，B e n t a ELi f 3 6 5 S e r v i c e Li r e P r e d i c t i o n M o de l an d Co mput e r Pr ogr a m f or Pr e d i c t i n g t he S e r v i c a Li f e a n d L i f e C y c l e C o s t s o f Re i n f o r c e d Co n c r e t e Ex p o s e d t o C h l o r i d e s Z 2 0 0 8 4 T h o ma s M D A， B a mf o r t h P B Mo d e l i n g C h l o r i d e Di f f u s i o n i n C o n c r e t e E f f e c t o f F l y A s h a n d S t a g J C e m e n t a n d Co n c r e t e Re s e a r c h，1 9 9 9 ，2 9 ( 4 ) ：4 8 7 4 9 5 r 5 S t e i n a r HAs s e s s me n t a n d Pr e d i c t i o n o f S e r v i c e Li f e f o r M a r i n e S t r u c t u r e s ：A To o l f o r Pe r f o r ma n c e B a s e d Re - 6 3 7 3 q u i r e me n t M B e r l i n ：Wo r l d P u b l i s h i n g C o r p o r a t i o n ， 1 99 9：8 1 7 卫军 ， 桂 志华 ， 王艺霖混凝土 中钢筋锈蚀速率 的预测 模型 3 3 武汉理工大学学报 ， 2 0 0 5 ， 2 7 ( 6 ) ： 4 5 4 7 Ni l s s o n L O，M a s s a t M ，Ta n g LEf f e c t o f Non - Li ne a r Chl or i d e Bi n di ng o n t he Pr e di c t i o n of Chl or i de Pe n e t r a t i o n i n t o C o n c r e t e S t r u c t u r e s E c Du r a b i l i t y o f C o n c r e t e ACI SP一 14 5 De t r o i t ：Ame r i c a n Co nc r e t e I ns t i t u t e，1 9 94：4 69 4 86 8 Mo h a mme d T U，Ha ma d a HR e l a t i o n s h i p b e t we e n Fr e e Ch l or i d e a n d To t a l Chl or i de Cont e nt s i n Co nc r e t e J C e me n t a n d C o n c r e t e R e s e a r c h ，2 0 0 3 ，3 3( 3 ) ： 1 48 7 1 49 0 9 孟 宪强 ， 王显利 ， 王凯英 海 洋环境混凝土 中氯离子浓度 预 测的多系数 扩散 方程 J 武 汉大 学学 报 ( 工 学 版) ， 20 07， 4 0( 3)： 5 7 6 0， 9 2 1 O 赵 尚传 ， 贡金鑫 ， 水金 峰氯 离子环 境下既有 钢筋 混凝 土桥梁耐久性 的概率分 析 J 公路交通科 技 ， 2 0 0 6 ， 2 3 ( 7 ) ： 8 2 8 6， 9 l - 1 1 赵羽习 ， 王传坤 ， 金伟 良， 等混凝土表 面氯离 子浓度 时 变规律试验 研究 J 土木 建筑 与环 境 工程 ， 2 0 1 0 ， 3 2 ( 3)： 8 13 1 2 3董荣珍氯离子在 混凝 土 内的输运及诱 发钢 筋腐蚀 破 坏的机理研究 R 武汉 ： 华 中科技大学 ， 2 0 0 7 Fi ni t e El e me nt An a l y s i s o f Ch l o r i d e Di f f u s i o n Pr o c e s s i n Pr e s t r e s s e d Co n c r e t e S t r u c t u r e ( 编辑 ： 陈雷) DENG Da H UANG l i ng。 。 ( 1 Ch i n a Ra i l wa y Ma j o r B r i d g e Re c o n n a i s s a n c e a n d De s i g n I n s t i t u t e Co ，Lt d ，W u h a n 4 3 0 0 5 0，Ch i n a ； 2 Na t i o n a l En g i n e e r i n g La b o r a t o r y f o r Hi g h S p e e d Ra i l wa y Co n s t r u c t i o n，Ch a n g s h a 4 1 0 0 0 0 ， C h i n a ；3 J i a n g x i S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y No r ma l Un i v e r s i t y ，Na n c h a n g 3 3 0 0 1 3，Ch i n a； 4 S c h o o l o f Ci v i l E n g i n e e r i n g ，Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y，Ch a n g s h a 4 1 0 0 7 5，Ch i n a ) Abs t r a c t ：I n o r de r t o gui de t he du r a bi l i t y d e s i g n a n d l i f e a s s e s s me nt of pr e s t r e s s e d c o nc r e t e s t r u c t u r e i n t h e c h l o r i d e e r o s i o n e n v i r o n me n t ，t h e c h l o r i d e d i f f u s i o n c o e f f i c i e n t wa s mo d i f i e d The mo di f i c a t i o n wa s c a r r i e d ou t ，o n t h e o ne h a nd，i n a c c o r da n c e wi t h t h e s i mi l a r i t y b e t we e n t h e c hl or i d e di f f u s i on e qu a t i o n a n d t he h e a t c o nd uc t i o n e qu a t i o n of c o nc r e t e ba s e d o n Fi e k s Se c o nd La w ，a nd o n t h e o t he r ha n d，wi t h t he c o ns i de r a t i o n o f t he i mp a c t of a nu m b e r o f me c ha n i s ms a nd f a c t o r s o n t h e c h l o r i d e d i f f u s i o n i n t h e c o n c r e t e ，i n c l u d i n g t h e p h y s i c a l a n d c h e mi c a l a b s o r p t i o n， c a p i l l a r y a b s o r p t i o n a n d p r e s t r e s s Th e t h e r ma l a n a l y s i s mo d u l a r i n t h e ANS YS s o f t wa r e wa s a d o pt e d t o c a r r y o ut nume r i c a l a na l y s i s of t h e c h l o r i d e d i f f us i o n pr o c e s s i n p r e s t r e s s e d c on c r e t e s t r u c t ur e s By do i n g t he c o mpa r i s o n of t he c a l c ul a t e d v a l ue s a nd t he t e s t r e s u l t s of t he c hl o r i d e de ns i t y i n c o nc r e t e i n c hl o r i d e e r o s i on e nv i r o nme n t ，t he m e t ho d wa s p r ov e d t o be ab l e t o e f f e c - t i v e l y pr e d i c t t he c h l o r i d e de n s i t y d i s t r i but i on i n c on c r e t e i n t he c hl or i d e e r os i o n e nv i r o nme n t Th e m e t ho d wa s a l s o u s e d t o s i mul a t e t h e c hl o r i de e r o s i on c on di t i o n of e x i s t i ng pr e s t r e s s e d c o n c r e t e r a i l wa y b r i d g e s n e a r t h e s e a Th e r e s u l t s o f t h e a n a l y s i s s h o w t h a t t h e d u r a b i l i t y o f t h e s t r u c t ur e o f t he pr e s s t r e s s e d c o nc r e t e r a i l wa y br i d ge whi c h h a s be e n i n s e r v i c e f o r a bo ut 6 0 y e a r s r e a c he s t he ul t i ma t e s t a t e o f i t s d ur a b i l i t y Ke y wor d s ： r a i l wa y br i d ge； p r e s t r e s s e d c o nc r e t e s t r uc t ur e； c hl o r i d e d i f f us i o n c oe f f i c i e nt ； he a t c o nd uc t i o n e q ua t i o n；t hr e s ho l d c hl or i d e de n s i t y；l i f e a s s e s s m e nt ；f i ni t e e l e m e n t m e t ho d 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m