氯離子侵蝕導(dǎo)致鋼筋混凝土耐久性下降,會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和能源浪費(fèi),已經(jīng)成為海洋工程領(lǐng)域十分突出的問(wèn)題。建立氯離子侵蝕混凝土過(guò)程的計(jì)算模型,對(duì)于研究鋼筋混凝土耐久性破壞過(guò)程具有重要的意義。近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)(Peridynamics,PD)是一種基于非局部模型的數(shù)值計(jì)算方法,在解決非連續(xù)介質(zhì)力學(xué)問(wèn)題方面有著突出優(yōu)勢(shì)。本文采用近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法,對(duì)擴(kuò)散和干濕循環(huán)作用下混凝土中氯離子傳輸過(guò)程開(kāi)展了研究,主要工作如下:1.總結(jié)了氯離子侵蝕混凝土和近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的基本理論介紹了混凝土中氯離子的侵蝕機(jī)理和近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的基本理論,對(duì)氯離子傳輸問(wèn)題以及近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。介紹了近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方程中各項(xiàng)參數(shù)的意義,討論了特定條件下描述氯離子擴(kuò)散的計(jì)算模型。2.建立了基于近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)理論的氯離子擴(kuò)散過(guò)程的模型依據(jù)經(jīng)典擴(kuò)散理論,結(jié)合近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)的基本思想,建立了擴(kuò)散問(wèn)題的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方程,將經(jīng)典擴(kuò)散理論中的各項(xiàng)材料參數(shù)以及邊界條件轉(zhuǎn)化為近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型的表達(dá)形式。模擬了擴(kuò)散作用下一維和二維均質(zhì)混凝土模型中氯離子濃度的變化情況,與相應(yīng)的解析解進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了所建立近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型的準(zhǔn)確性。為進(jìn)一步研究混凝土中氯離子輸運(yùn)過(guò)程提供了基礎(chǔ)。3.提出了多尺度近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型討論了傳統(tǒng)均勻近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型的局限性,以及其在構(gòu)建混凝土細(xì)觀模型時(shí)存在的問(wèn)題。在傳統(tǒng)均勻近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,提出了多尺度近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)建模方法。采用提出的多尺度近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)方法,建立了包含砂漿、骨料和ITZ層的混凝土多相細(xì)觀模型,模擬了氯離子在混凝土中的擴(kuò)散過(guò)程。并分析了ITZ層擴(kuò)散系數(shù)和厚度對(duì)氯離子擴(kuò)散過(guò)程的影響。4.研究了干濕循環(huán)作用下氯離子侵蝕混凝土過(guò)程建立了多尺度近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)干濕循環(huán)模型,模擬了混凝土中水分輸運(yùn)過(guò)程�；诨炷炼嘞嗉�(xì)觀模型,研究了干濕循環(huán)對(duì)混凝土中氯離子侵蝕過(guò)程的影響,計(jì)算了混凝土中氯離子隨水分毛細(xì)吸收作用的濃度變化情況。建立了干濕循環(huán)與擴(kuò)散過(guò)程共同作用下混凝土中氯離子輸運(yùn)過(guò)程的近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型,模擬分析了氯離子在復(fù)雜環(huán)境條件下對(duì)混凝土的侵蝕過(guò)程,為研究混凝土耐久性問(wèn)題奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU528
【部分圖文】：

近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)非局部模型

圖 2-2 平板間氯離子流動(dòng)示意圖論中認(rèn)為每個(gè)點(diǎn)僅和其近場(chǎng)域 H 范圍內(nèi)的點(diǎn)也可以假設(shè)每個(gè)點(diǎn)僅和其近場(chǎng)域 H 范圍內(nèi)的為在點(diǎn)對(duì)間存在“鍵”，點(diǎn)與點(diǎn)通過(guò)這些“鍵”用。

(a) (b)圖 2-3 二維模型中常數(shù)型(a)和圓錐形(b)微擴(kuò)散系數(shù)空間分布形式ii.點(diǎn)ix 與 x 點(diǎn)間的距離ix x在本文中，近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)模型都是按照規(guī)則的幾何形狀劃分，在計(jì)算兩個(gè)物質(zhì)
【參考文獻(xiàn)】

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1 劉芳;金偉良;張奕;;實(shí)際混凝土結(jié)構(gòu)中氯離子結(jié)合理論對(duì)比分析[J];新型建筑材料;2007年06期

2 余紅發(fā);翁智財(cái);孫偉;陳浩宇;張金花;;礦渣摻量對(duì)混凝土氯離子結(jié)合能力的影響[J];硅酸鹽學(xué)報(bào);2007年06期

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本文編號(hào)：2861294