冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估.pdf

排灌机械工程学报Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering2023年10 月第41卷第10 期Oct.2023Vol.411No.10冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估王萧萧1.2.3,高宇涛,荆磊1.2 3*,刘曙光3.4,闫长旺3.4,姜琳1王萧萧（1.内蒙古工业大学土木工程学院，内蒙古呼和浩特0 10 0 5 1；2.内蒙古自治区土木工程结构与力学重点实验室，内蒙古呼和浩特0 10 0 5 1；3.生态型建筑材料与装配式结构内蒙古自治区工程研究中心，内蒙古呼和浩特0 10 0 5 1；4.内蒙古工业大学资源与环境工程学院,内蒙古呼和浩特0 10 0 5 1)摘要：为探究流凌期天然浮石混凝土的服役寿命，设计了多种试验工况的冰-天然浮石混凝土往复滑动磨损加速试验，在不同磨损路径下测试天然浮石混凝土的累计磨损量，并基于Weibull分布开展寿命可靠性建模，采用最佳线性无偏估计法与最小二乘法2 种估计方法分别进行参数估计.试验结果表明：基于Weibull分布的可靠度曲线有效描述了天然浮石混凝土在冰磨损作用下的加速失效过程，其中，天然浮石混凝土可靠度曲线为单调减小的三阶段分布，其耐磨性在加速损伤阶段的衰减现象最为明显；在2 类方法中，形状参数值受方法的影响波动最大，在可靠度下降初期最小二乘法计算的可靠性寿命小于最佳线性无偏估计法求得的可靠性寿命；在0.5 可靠度下，选择最小二乘法计算的寿命作为冰磨损作用下天然浮石混凝土极限寿命，研究结果为提升天然浮石混凝土耐磨性与安全性提供了理论参考.关键词：天然浮石混凝土；冰磨损；Weibull分布；最小二乘法中图分类号：S277.9文献标志码：A文章编号：16 7 4-8 5 30(2 0 2 3)10-10 15-0 8D0I:10.3969/j.issn.1674-8530.22.0195王萧萧，高宇涛，荆磊，等，冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估 J.排灌机械工程学报,2 0 2 3,41(10）：10 15-10 2 2.WANG Xiaoxiao,GAO Yutao,JING Lei,et al.Life reliability evaluation of natural pumice concrete under ice abrasion J.Journalof drainage and irrigation machinery engineering(JDIME),2023,41(10):1015-1022.(in Chinese)Life reliability evaluation of natural pumice concrete under ice abrasionWANG Xiaoxiaol-23,GAO Yutao,JING Leil.2.3,LIU Shuguang4,YAN Changwang.,JIANG Lin(1.School of Civil Engineering,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot,Inner Mongolia 010051,China;2.Key Laboratory ofCivil Engineering Structure and Mechanics,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot,Inner Mongolia 010051,China;3.In-ner Mongolia Engineering Research Center of Ecological Building Materials and Prefabricated Construction,Hohhot,Inner Mongolia010051,China;4.School of Resources and Environmental Engineering,Inner Mongolia University of Technology,Hohhot,Inner Mongo-lia 010051,China)Abstract:An accelerated ice-natural pumice concrete reciprocating sliding wear test under various testconditions was designed.The accumulated wear of natural pumice concrete under various wear pathswas tested.Life reliability modeling based on the Weibull distribution to investigate the service life ofnatural pumice concrete during the flowing period was performed.The least square estimation and thebest linear unbiased estimation methods were respectively,used to estimate the various parameters.The收稿日期：2 0 2 2-0 8-15；修回日期：2 0 2 2-11-0 5；网络出版时间：2 0 2 3-10-10网络出版地址：https:/ 0 2 1ZY0024）；内蒙古自治区自然科学基金项目（2 0 2 2 MS05034）；内蒙古自治区科技计划项目（2 0 2 2 YFHH0153）；内蒙古自治区直属高校基本科研业务费项目（JY20220409，JY2 0 2 2 0 0 0 5）第一作者简介：王萧萧（19 8 7 一），女，山东济宁人，副教授，博士（），主要从事新型建筑材料和耐久性研究.通信作者简介：荆磊（19 9 1一），男，内蒙古察右前旗人，讲师，博士（），主要从事纤维增强混凝土及其加固应用研究.1016排灌机械工程学报第41卷experimental results demonstrate that the reliability curves based on the Weibull distribution effectivelydescribes the accelerated failure process of natural pumice concrete under the influence of ice abrasion.The reliability curves of natural pumice concrete have a three-stage distribution that is monotonicallydecreasing,and its wear resistance degrades most noticeably in the accelerated damage stage.Amongthe two types of methods,the shape parameter values fluctuate most by the influence of the method,and at the early stage of reliability decline,the reliability life calculated by the least square estimationis smaller than that calculated by the best linear unbiased estimation method.The reliability life of na-tural pumice concrete under the reliability of O.5 is selected as the life of natural pumice concrete underthe action of ice wear,which will provide a theoretical reference for improving the wear resistance andsafety of natural pumice concrete.Key words:natural pumice concrete;ice wear;Weibull distribution;least square estimation流凌期黄河内蒙古段时常发生冰凌现象，冰凌摩擦会导致混凝土材料的胶结性能降低，使保护层剥落、骨料暴露,不仅造成经济损失，还降低了水利工程的服役性能和使用寿命 .天然浮石混凝土具有轻质、高强、保温、耐火、抗震性好等优点 2-3，可利用内蒙古储量丰富的浮石骨料制备天然浮石混凝土代替普通混凝土，以改善水利工程基础设施性能.为了进一步提高天然浮石混凝土在冰磨损作用下的服役寿命，设计贴近服役环境的冰-天然浮石混凝土磨损试验，并寻求合适的可靠性评价方法对于提升水利工程结构的安全性具有重要意义.国内外研究学者关于冰-混凝土磨损的研究主要集中在影响因素方面,FIORIO4研究了3种因素（滑动速度、法向应力与结构粗糙度)对冰-混凝土磨损量的影响,发现增大试块表面粗糙度对其磨损率的增加起到了正向作用，然而当试块表层水泥浆破损时，其磨损率不再受粗糙度的影响.但在FIORIO探究冰滑动速率对混凝土磨损量影响的研究中,其设定的冰滑动速率参数过低，并不能有效模拟现实中冰的漂流速度.MOEN等 5 在FIORIO的基础上提高了滑动速度并研究了混凝土强度与接触冰压、环境温度对冰-混凝土磨损率的影响，发现提高试件强度、降低冰压或提高环境温度可明显降低冰-混凝土磨损率.除了研究外在因素对混凝土磨损的影响,学者们还对影响混凝土磨损的内在因素进行了探究.罗发胜等 6 探究了机制砂对混凝土耐磨性的影响，发现当机制砂的砂率达到34%时可大幅度降低混凝土磨损量.王萧萧等 7 以骨料体积分数、胶凝材料硬度、水胶比为试验变量，研究了冰-一天然浮石混凝土磨损量的演变规律，发现其磨损深度随骨料体积分数与水胶比的增大而增加，随着胶凝材料硬度增大而减小.然而以上研究均重点关注的是在不同影响因素下，混凝土磨损量或磨损率的规律特征，未对其进行定量表征.为解决这一问题，MOEN等 8 选择Weibull分布将磨损率进行概率表示，并以环境温度、冰压与混凝土强度作为已知参数建立了预测冰-混凝土磨损率的多元线性回归方程，对混凝土磨损率进行了定量表征，并对海上灯塔混凝土的磨损深度进行了估计，相比于测量值其误差约为2 3%，预测效果并不理想.以上研究对各类因素影响混凝土磨损率或磨损量的发展进行了定性分析或定量表征，但依据磨损率或磨损量评估天然浮石混凝土寿命可靠性以及提高其安全性的研究较少鉴于此，文中以天然浮石混凝土为试验对象，设计接触冰压、环境温度和混凝土强度等级为试验变量,对其在冰磨损作用下寿命的可靠性进行分析研究,并预测在冰磨损作用下的极限寿命，希望能对黄河内蒙古段防治冰凌磨损天然浮石混凝土提供重要的工程参考价值.1试验材料及方案水泥选用冀东P042.5普通硅酸盐水泥；粗骨料选自内蒙古和林格尔县天然浮石,5 2 0 mm连续级配，堆积密度15 8 0 kg/m，吸水率为每小时17.4%；细骨料选取天然河砂，细度模数2.5 6,表观密度2 5 5 0 kg/m，堆积密度15 9 0 kg/m，含泥量1.98%，含水率2.31%，级配良好；粉煤灰采用呼和浩特市金桥热电厂I级粉煤灰；减水剂使用-萘酸钠甲醛高缩聚物的高效减水剂，减水量2 0%，冰样由市政自来水制成,是尺寸为45mm100mm的圆柱体.本试验依照轻骨料混凝土应用技术标准(JGJ/T122019)及水工混凝土试验规程（SL/T3522020)制备强度等级为LC20,LC30,LC40天然第10 期王萧萧，等冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估1017浮石混凝土（试件尺寸：10 0 mm100mm400mm）,配合如表1所示,表中 M为各成分配合,p为混凝土2 8 d抗压强度.表1天然浮石混凝土各成分配合Tab.1 Natural pumice concrete mix ratio强度等级水泥水天然浮石河砂粉煤灰减水剂L.C20150270LC30352LC40374为评估天然浮石混凝土在冰磨损作用下寿命的可靠性,参照文献 9 并依据黄河宁蒙河段冰期气温特征 10-1,选取冰期日均气温-2 0 0 为环境温度变量T,选取冰期月平均气温-10 进行不同冰压的浮石混凝土磨损试验；为避免试验中冰柱出现破碎从而对磨损试验造成影响 12 ,以冰压p:(15kPa)为试验变量进行浮石混凝土磨损试验；已有文献的研究表明不同冰压下受环境温度影响的混凝土磨损率演变趋势基本一致 5 ,根据规律文中参考文献12 选择了冰压3kPa来探究环境温度对浮石混凝土磨损的影响，为此设计了多种工况的冰-天然浮石混凝土磨损加速试验，如表2 所示.表2 试件试验工况Tab.2Specimen testing conditions试验工况P:/kPa112233445563738(3)393103图1为冰-混凝土磨损加速试验装置 9 .在图1中，装置包括电动机、往复机、固定支座、环形低温水槽、低温恒温水浴箱.环形低温水槽与低温恒温水浴箱连接，通过泵送低温冷却液提供低温环境.图2为冰-天然浮石混凝土磨损试验示意图.如图所示，将天然浮石混凝土切割成35 mm45mm180mm的试块，在试块切割面（图2 中有蓝色标记的切面）上均匀选取5 个标记点（I，,V，V）,并用电子螺旋测微仪记录每个标记点的初始厚度ho将试块放入磨损装置底部的固定支座上，在试块上方的环形低温水槽内依次放入冰柱与码，通过调控槽内冷却液的温度与码质量控制环境温度与冰压.启动磨损装置，使冰柱以0.3m/s在试块标记点上往复滑动磨损，当冰柱往复滑动到达规定磨损路径后用电子螺旋测微仪再次记录每个标记点的剩余厚度h累计磨损量h可通过剩余厚度h与初始M/(kg:m=3)厚度ho的差值求得,即h=ho-hs.p/MPa841755621445501365302.4517398064485低温恒温水浴箱23.433.02432.023.21341.10T/-10-10-10-10-100-5-10-15-20环形低温水槽往复机固定支座电动机图1冰-混凝土磨损加速试验装置Fig.1 Ice-concrete accelerated wear experimental set-up环形低温水槽滑动方向100冰样码混凝土353545.0图2 冰-天然浮石混凝土磨损试验示意图（单位：mm)Fig.2Schematic diagram of wear test of ice-naturalpumice concrete(unit:mm)2冰磨损试验结果图3为多种工况下天然浮石混凝土累计磨损量变化曲线图.从图中可以看出，所有工况下试块的累计磨损量均随磨损路径S呈线性递增趋势，表明受冰磨损作用的试块磨损程度在逐渐加重,其骨架结构遭受破坏,耐磨性在稳定衰减.这是由于试块表面裸露了粗糙的天然浮石骨料，在往复滑动过程中施加的冰压导致粗糙试块表面产生裂纹且冰压越大越促使裂纹形成；在接触压力作用下，接触区域的液相流体压力增大，渗人出现裂纹且多孔的试块45.01018排灌机械工程学报第41卷内,进而破坏界面过渡区，导致砂浆微粒流人接触区域；与此同时在水平荷载与疲劳磨损作用下冰对试块的孔壁及表面粗糙处施加剪切应力，致使孔壁及粗糙处断裂,产生的微粒碎屑随冰柱滑动造成试块表面刮擦 13,进一步加重了浮石混凝土的磨损程度.从图3b还观察到，累计磨损量随环境温度降低而增大,这是由冰的剪切强度随温度降低而增加导致的结果 9 .值得注意的是，环境温度为-15 与-20时,累计磨损量演变程度相似,这是因为较低的环境温度使得冰与试块之间的水膜减少 9,形成了低粗糙的冰层，由此减弱了试块受冰磨损作用的影响,延缓了试块耐磨性的退化进度.5kPa75.04kPa2.53kPa2 kPa4.01kPa3.02.01.006.12.010.0S/km8.06.04.02.05kPa4kPa71.03kPa2kPa2.0IkPa1.51.00.50614.012.010.0S/km8.06.0/kPaPI2kPa1kPa441210.0S/km4.0./kPa2.00.80.60.206.024.0P/kPa2.0(i)不同冰压的LC20(i)不同冰压的LC30(a)T=-10(ii)不同冰压的LC40-203.0-15102.502.0wu/v1.51.00.502014.01210.0S/km604.02.0(i)不同环境温度的LC203寿命可靠度模型3.1可靠度模型的选择与建立文中以冰磨损作用下天然浮石混凝土的累计磨损量为退化特征值，在累计磨损量达到阈值时，定义对应的磨损路径为失效寿命X.假设冰磨损作用下天然浮石混凝土的失效寿命X服从Weibull概率分布,则概率分布函数F(X)为(X)-0p().式中：U为尺度参数,调控分布曲线的大小；V为形状参数,影响分布曲线的形状，二者均可影响产品失效机制与产品性能退化轨迹 14根据规范水工建筑物抗冲磨防空蚀混凝土技-201.2-15-101.000.8wu/v0.60.40.2016.020-1512.01010.0%S/km5T0-20-150.5-1000.20.116.020-154.0121010.05TrC4.02.0(i)不同环境温度的LC30(b)P:=3 kPa图3天然浮石混凝土累计磨损量Fig.3 Natural pumice concrete cumulative wear术规范（DT/L52072021），抗冲磨混凝土钢筋保护层厚度不得小于10 0 mm，即天然浮石混凝土的累计磨损量阅值为10 0 mm.对磨损加速试验中试块的累计磨损量随磨损路径的演变规律进行线性回归，依据累计磨损量阈值求得失效寿命X,并以此寿命数据对Weibull分布进行A-D检验 15 .首先给定检验水平=0.05,当P值时不否认原假设，同时为提高小样本数据中拟合优度的准确率,参照文献16将A-D检验中AD统计量与临界值AD*进行对比，当AD值小于临界值AD*时,可知失效寿命X(1)服从Weibull分布.检验结果如表3所示，表中P值均大于0.0 5,且AD值小于临界值AD*.由此可确认失效寿命X服从Weibull概率分布.根据Weibull概率分布函数F(X)与可靠度函数 R(X)的关系,即F(X)+R(X)=1,可建立 Weibull 分布可靠度函数R(X)为0.4-1510S/km8.0604.002.000(ii)不同环境温度的LC40第10 期王萧萧，等冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估1019R(x)=exp-(),强度检验AD*等级LC20LC30LC403.2参数估计最佳线性无偏估计法（BLUE）和最小二乘法（L SE）常用于Weibull分布的参数估计 17 ,为对比2种估计方法对天然浮石混凝土在冰磨损作用下寿命可靠性的影响,文中采用 BLUE与 LSE 对 Weibull分布的形状参数与尺度参数进行估计。3.2.1最佳线性无偏估计法在冰-天然浮石混凝土磨损加速试验中，5 个标记点样本数满足BLUE对样本数量的规定，因此可采用BLUE对Weibull 分布展开参数估计.将每个标强度参数等级P;=1 kPaU1.478.85LC20VULC30VULC403.2.2最小二乘法LSE是估计Weibull分布参数的一种简单实用的方法.将式(2)取双对数整理后可得Ini-lnR(X,)/+Vn U=Vn X,.强度T=-10 参数等级P;=1 kPaU1 478.27LC20VULC30VULC40V对比表4,5 中的参数值，发现2 种方法求得U并可采用参数失效寿命X对可靠度函数进行参数(2)估计.表3A-D检验Tab.3A-D testT=-10 指标P;=1 kPaAD0.4150.61P值0.250AD0.4440.61P值AD0.61P值Tab.4Summary table of BLUE method parameter estimationT=10 P;=2 kPaP;=3 kPa1 133.51885.954.733.543.504.692.857.773.833.737.506.856.588.723.743.84Tab.5Summary table of LSE method parameter estimationP;=2 kPaP;=3 kPa1 138.20880.014.142.963.512.922.865.923.263.177.496.536 667.073.322.99P;=3 kPaP;=2 kPaP;=3 kPa0.4500.3240.2350.2500.4570.5340.2410.2280.4030.5770.2500.108表4基于BLUE的参数估计汇总表P;=4 kPa545.863.693.552.175.811 360.163.532.796 269.323100.082.862.56(5)表5 基于LSE的参数估计汇总表P;=4 kPaP;=5 kPa544.91399.443.403.192.197.551 358.712.822.476 396.383 147.342.132.02P;=4 kPa0.4100.2500.4010.1500.2500.5990.5470.0940.138记点的失效寿命数据升序排列,得到x2x4xs,依照式(3),(4)求解参数 U,V.5U=exp D(5,5,i)n X.,g5.5V:5c(5,5,)ln X,式中：D(5，5，i）与C(5，5，i)为最佳线性无偏估计系数,gs,5为校准系数，并由可靠性试验用表 18 给出.表4为基于BLUE的参数估计汇总表.P;=5 kPaT=0 402.071 594.533.284.60992.613.748.572.683.352.338.527.910.802.343.05根据Clivenko定理与已知的标记点个数 19 ,R(X,)可通过中位秩近似代替.将升序排列的失效寿命数据和中位秩 2 0 1代人式（5），利用最小二乘原理求解参数U,V,如表5 所示.T=0 T=-5 1 604.951 056.092.993.691 006.093.757.202.142.882.407.427.961.701.732.53值波动相对较小，但BLUE所得V值总大于LSE求P;=5 kPa0.3310.2500.5450.1400.6070.072T=0 0.5200.1650.4430.2420.4730.212T=-51 056.863.742.898.653.386 144.493.26P;=3 kPaT=-15 727.903.282.932.892.051 802.823.062.806 211.514.941.062.552.32T=-5 0.3950.2500.4040.2500.5290.156P;=3 kPaT=-15 733.893.041796.083.294.874.352.97T=-15 T=-20 0.3720.4000.2500.2500.4610.4870.2240.1980.5530.4980.1320.187(3)(4)T=-20 669.733.731737.503.374.796.112.53T=-20 667.793.371 747.092.784 846.432.061020排灌机械工程学报第41卷得的V值,因此可靠度曲线的特征也随参数估计值的波动而不尽相同.此外,V值较U值变化较大是因为在LSE中V值与多项指标有关 2 1，而U值可以依据已知的V值后计算得出，与其他参数取值关联较小，因而其波动较小4可靠性寿命分析为了反映不同工况与各参数估计方法对天然浮石混凝土寿命可靠性的影响,将表4,5 中参数估计值代人式（2），得到天然浮石混凝土寿命可靠度R(X)曲线，如图4所示.由图可知，天然浮石混凝土寿命可靠度曲线呈现单调降低的三阶段分布：可靠1kPa2kPa3kPa1 kPa2 kPa3 kPa4kPa5kPa4kPa5kPa1.01.01.0F0.830.60.40.205001000150020002500S/km(i)基于BLUE算法LC201kPa2kPa3kPa4 kPa5 kPa1.01.00.880.620.40.20(ii)基于BLUE算法LC301 kPa2kPa3kPa4 kPa5 kPa1.01.00.880.620.40.20(v)基于BLUE算法LC40对比图4中2 类方法计算的可靠度，发现2 类可靠度曲线的各阶段的退化时间与退化速率不尽相同.基于BLUE算法的曲线安全阶段寿命略大于基于LSE算法的安全阶段寿命.在可靠度下降初期也是如此,然而在可靠度下降后期,基于2 种方法的可靠性寿命大小关系出现反转,即基于 BLUE算法的可靠性寿命小于基于LSE算法的可靠性寿命.当天然浮石混凝土可靠度R(X)为0.5 时,对应的可靠性度为1.0 的安全服役阶段、可靠度下降的加速损伤阶段和可靠度降为0 的无抵御防护阶段.其中，可靠度曲线的安全服役阶段表明,天然浮石混凝土的累计磨损量处于量变积累阶段，当其积累到一定程度时,天然浮石混凝土耐磨性出现衰减，但还未影响其安全性.加速损伤阶段是占比可靠度曲线最大的阶段，表明此阶段的累计磨损量已从量变进入到质变，耐磨性出现严重衰减，在加速损伤阶段对冰磨损作用下天然浮石混凝土进行寿命预测是提高其耐磨性与安全性的有效方法 2 0 1.观察图4b 发现,试件的可靠度曲线在环境温度为-15 与-2 0 下几乎重合.这与图3中2 种温度下累计磨损量的变化规律是一致的.-0-5-10-15-2 0 1.01.001.00.80.901002000.9%300 00 9002.0004.000S/km08%1002.00400080001200S/km(a)不同冰压图4天然浮石混凝土在冰磨损作用下的可靠度Fig.4 Reliability of natural pumice concrete under ice wear-0-5-10-15-2 0 1.01.000.80.8&0.68.950.9015030020.401002000.205001000150020002500S/km(i)基于LSE算法LC201 kPa2kPa3kPa4 kPa5 kPa1.01.00.830.620.40.260000(iv)基于LSE算法LC301kPa2kPa3kPa4 kPa5 kPa1.01.00.80.620.4F0.20(vi)基于LSE算法LC400.620.40.20.205001000150020002500S/km(i)基于BLUE算法LC20-0-5-10-15-2 0 1.01.00.80.9元80.60300600.9000.40.22.000 4.000S/km0.81002 00500010.00015000S/km0.9540150300010002.000S/km(i)基于LSE算法LC20-0-5-10-15-2 0 1.01.00.80.9080.6500100060000(ii)基于BLUE算法LC30-0-5-10-15-2 0 1.01.00.880.60.40.20(v)基于BLUE算法LC40寿命与磨损加速寿命较为接近，如图5 所示，即该可靠性寿命为天然浮石混凝土在冰磨损作用下的极限寿命.表6 为2 类参数估计方法下天然浮石混凝土冰磨损路径预测值S,分析表6 可以知道,最小二乘法预测的极限寿命最小，以此预测寿命作为天然浮石混凝土的极限寿命在可靠性工程上是合理的，同时也符合天然浮石混凝土材料结构关于安全储备的要求.30000.9L050010000.40.220004000 6000S/km0.9L01002.0004000 80001200S/km(b)不同温度0(iv)基于LSE算法LC30-0.-5-10-15-2 0 1.01.00.880.60.40.20400080001200016000S/km(vi)基于LSE算法LC402.0004.000S/km0.9600010002000第10 期王萧萧，等冰磨损作用下天然浮石混凝土的寿命可靠性评估1021磨损加速寿命基于LSE算法的可靠性寿命基于BLUE算法的可靠性寿命7 000r600050004.0000300020001 0000参数估计强度方法等级Pi=1 kPaLC201368.6BLUE法LC30LC40LC20LSE法LC30LC405 结 论1）We i b u l l 分布对加速试验的寿命数据有较高拟合精度，且三阶段分布的可靠度曲线有效描述了多种工况的冰磨损作用下天然浮石混凝土耐磨性衰减进程，其中加速损伤阶段的占比最大，天然浮石混凝土耐磨性衰减程度加重.2）2 种参数估计方法对比中,形状参数值受方法影响差异较大，而尺寸参数值变化幅度较小.2 种方法求得可靠度下降的前后期可靠性寿命大小出现反转,LSE算法计算可靠度下降初期的可靠性寿命短，后期可靠性寿命长.3）当可靠度为0.5 时,对应的可靠性寿命与天然浮石混凝土的磨损加速寿命较接近，该可靠性寿命定义为天然浮石混凝土在冰磨损作用下的极限寿命,其中LSE预测的天然浮石混凝土可靠性寿命更符合结构安全储备要求。参考文献(References)1田福昌,苑希民，何立新，等.寒区河道-堤防-泛区凌汛灾害风险评估防控研究进展 J.水利学报，2 0 2 2,53(5):549-559,573.TIAN Fuchang,YUAN Ximin,HE Lixin,et al.Research8000r700060005000LC404.0003000LC302.000LC201000012试验工况(a)工况1-5 图5 各工况下可靠性寿命与磨损加速寿命Fig.5Reliability life and accelerated wear life under various working conditionsTab.6Predicted value of wear path of natural pumice concreteT=-10 P;=2 kPaP;=3 kPa1022.2802.23185.22.590.36.806.75.988.71352.91005.73 138.92.553.26 712.05899.0磨损加速寿命基于LSE算法的可靠性寿命基于BLUE算法的可靠性寿命LC40LC30.LC2034表6 天然浮石混凝土冰磨损路径预测值P;=4 kPaT=0492.3359.51961.31 193.05516.22.686.4790.2485.71.929.31 171.05385.62.624.42WANG X X,WU Y,SHEN X D,et al.Anexperimental study of a freeze-thaw damage model ofnatural pumice concrete J.Powder technology,2018,339:651-658.3刘思盟，王海龙，孙松，等.橡胶浮石混凝土的抗冻性能及微观结构 J.排灌机械工程学报,2 0 2 1,39（7)：692-698.LIU Simeng,WANG Hailong,SUN Song,et al.Frost re-sistance and microstructure of rubber pumice concreteJ.Journal of drainage and irrigation machinery engi-neering,2021,39(7):692-698.(in Chinese)4 FIORIO B.Wear characterisation and degradation me-chanisms of a concrete surface under ice friction J.Construction and building materials，2 0 0 5，19:366-375.5 MOEN E,HOISETH K V,LEIRA B,et 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