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根据预应力混凝土结构的耐久性特点,分别定义了结构构件在碳化环境和氯离子侵蚀环境下的耐久性极限状态,建立了以可靠性数学和随机过程为理论基础的数学模型,并对耐久性失效概率进行了理论分析.提出了碳化环境下的预应力混凝土结构构件的耐久性实用设计方法.计算结果表明:预应力混凝土结构的耐久性优于传统钢筋混凝土结构;现行国家规范(GB 50010-2002)中规定的混凝土保护层厚度是不足的;根据碳化和氯离子侵蚀环境的不同,混凝土保护层厚度应该分别不小于35mm和45mm.