本文關(guān)鍵詞：氯鹽環(huán)境下受荷RC梁構(gòu)件全壽命可靠度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：從工程全壽命周期成本角度來看,運營階段由于結(jié)構(gòu)耐久性問題產(chǎn)生的維修加固建設(shè)費用的比重不容小覷。因此,為優(yōu)化整體成本設(shè)計,準確預測結(jié)構(gòu)退化過程中出現(xiàn)的各階段劣化關(guān)鍵時間點,對結(jié)構(gòu)運營階段耐久性性能退化機理與演變過程進行研究具有十分重要的意義。本文在國家自然科學基金項目“基于鋼筋銹蝕耐久性的混凝土結(jié)構(gòu)全壽命性能及設(shè)計理論研究(51378241)”的資助下,從構(gòu)件的層面,對鋼筋混凝土構(gòu)件全壽命劣化周期內(nèi)各階段的耐久性性能退化機理與演變規(guī)律展開了研究。主要工作如下:1、氯鹽侵蝕作用下鋼筋初銹概率模型研究。在現(xiàn)有氯離子擴散理論模型基礎(chǔ)上,考慮環(huán)境、材料等因素的不確定性,將模型中主要影響參數(shù)視為隨機變量,結(jié)合功能函數(shù)提出鋼筋初銹的概率模型。基于Monte Carlo方法,借助Matlab軟件對受力鋼筋周圍的氯離子濃度進行抽樣模擬。結(jié)果表明,氯鹽侵蝕到一定階段后,構(gòu)件內(nèi)鋼筋周圍氯離子累積濃度分布基本服從對數(shù)正態(tài)分布。最后利用該概率模型預測了連云港港區(qū)部分結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)受力鋼筋發(fā)生初銹的概率。該模型可作為混凝土內(nèi)部氯離子濃度無損檢測的預測方法,同時為評估混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋是否發(fā)生銹蝕提供了一種概率方法。2、氯鹽侵蝕作用下帶裂縫混凝土構(gòu)件內(nèi)非均勻銹蝕鋼筋力學性能退化研究。對預制開裂鋼筋混凝土梁構(gòu)件開展了為期約4年的長期自然環(huán)境氯鹽干濕循環(huán)侵蝕試驗。通過測量鋼筋剩余直徑以及靜力拉伸試驗,研究在氯鹽自然侵蝕環(huán)境下帶裂縫工作混凝土構(gòu)件內(nèi)鋼筋銹蝕形態(tài)及其力學性能退化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):裂縫處鋼筋以局部銹蝕為主,裂縫間則趨于均勻銹蝕;提出利用銹蝕不均勻系數(shù)S來描述鋼筋銹蝕沿縱向的不均勻特性,當最大直徑損失率ρmax在13%以內(nèi)時(此時質(zhì)量損失率在3%~6%之間),S與ρmax呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系;在對比分析現(xiàn)有銹蝕鋼筋力學性能退化模型的基礎(chǔ)上,對銹蝕質(zhì)量損失率在6%以內(nèi)的銹蝕鋼筋力學性能退化模型利用銹蝕不均勻修正系數(shù)進行了修正;通過對比分析非均勻銹蝕與均勻銹蝕鋼筋本構(gòu)關(guān)系曲線,發(fā)現(xiàn)導致鋼筋屈服平臺消失、鋼筋脆性破壞風險增加的一個重要原因是銹蝕的不均勻性。最后利用概率的方法對銹蝕鋼筋的抗拉強度進行了可靠性分析。3、氯鹽侵蝕作用下銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力試驗研究。分別對不同保護層厚度、配合比、裂縫寬度的6根鋼筋混凝土梁構(gòu)件進行為期約4年的自然環(huán)境下氯鹽干濕循環(huán)侵蝕試驗。試驗過程中對鋼筋銹蝕狀態(tài)進行了定期檢測。最后對該批試驗梁開展了受彎承載力試驗。將本次試驗結(jié)果與課題組已有承載力研究(同等環(huán)境侵蝕周期約2年)的試驗結(jié)果進行了對比分析。試驗結(jié)果表明,對于未開裂構(gòu)件,鋼筋在經(jīng)歷一段平穩(wěn)銹蝕期后,腐蝕電位出現(xiàn)回升,對于開裂混凝土構(gòu)件,持續(xù)平穩(wěn)銹蝕期相對較長;對比分析兩組不同侵蝕周期構(gòu)件的裂縫開展情況、構(gòu)件跨中應變變化情況以及構(gòu)件破壞形態(tài)等性能指標,發(fā)現(xiàn)試驗梁構(gòu)件隨侵蝕時間的推移受彎破壞時豎向裂縫逐漸減少、斜裂縫減少或消失,少筋脆性破壞典型特征逐漸明顯。最后,基于試驗結(jié)果提出考慮裂縫影響的構(gòu)件承載力退化模型,并利用概率的方法對混凝土構(gòu)件抗彎承載力進行了可靠性分析。
【關(guān)鍵詞】：鋼筋混凝土 氯鹽侵蝕 鋼筋初銹 概率模型 銹蝕不均勻系數(shù) 鋼筋力學性能 受彎承載力
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU375.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 研究背景與意義11-16
• 1.2.1 構(gòu)件全壽命可靠性能指標分析11-12
• 1.2.2 氯鹽侵蝕環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)劣化機理12-14
• 1.2.3 氯鹽侵蝕造成混凝土結(jié)構(gòu)耐久性問題14-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 氯鹽侵蝕引起鋼筋初銹研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 銹蝕鋼筋力學性能研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3.3 銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件受彎承載力研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文研究內(nèi)容19-21
• 第二章 氯鹽環(huán)境下混凝土內(nèi)鋼筋初銹概率模型分析21-34
• 2.1 引言21
• 2.2 理論模型分析21-24
• 2.2.1 理論公式推導21-23
• 2.2.2 變量參數(shù)選取23-24
• 2.3 概率模型分析24-32
• 2.3.1 氯離子濃度概率分布模型24-27
• 2.3.2 影響因素分析27-30
• 2.3.3 工程應用實例30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第三章 氯鹽侵蝕下開裂混凝土內(nèi)銹蝕鋼筋力學性能研究34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 試驗設(shè)計34-39
• 3.2.1 試驗材料34-36
• 3.2.2 試驗方法36-39
• 3.3 試驗結(jié)果與分析39-48
• 3.3.1 鋼筋銹蝕不均勻性研究39-42
• 3.3.2 非均勻銹蝕鋼筋力學性能退化規(guī)律研究42-48
• 3.4 銹蝕鋼筋承載力可靠性分析48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第四章 氯鹽環(huán)境下銹蝕鋼筋混凝土梁承載力試驗研究51-71
• 4.1 引言51
• 4.2 試驗設(shè)計51-56
• 4.2.1 試驗材料51-52
• 4.2.2 試驗方法52-56
• 4.3 試驗結(jié)果分析56-65
• 4.3.1 鋼筋腐蝕電位56-60
• 4.3.2 裂縫開展情況60-62
• 4.3.3 應變分布情況62-64
• 4.3.4 撓度發(fā)展情況64-65
• 4.4 對比分析課題組已有研究結(jié)果65-67
• 4.5 銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件承載力可靠性分析67-69
• 4.6 本章小結(jié)69-71
• 第五章 結(jié)論與展望71-74
• 5.1 本文研究的主要結(jié)論71-72
• 5.2 研究展望72-74
• 參考文獻74-79
• 致謝79-80
• 碩士在讀期間發(fā)表論文80

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 洪乃豐;慎用氯鹽除冰劑和防凍劑[J];低溫建筑技術(shù);1995年03期

2 梁龍;王澤明;馬長慧;;抗氯鹽及鹽凍混凝土在防腐蝕工程中的應用[J];商品混凝土;2007年03期

3 張賀;俞海勇;王瓊;鄧詠梅;;混凝土設(shè)計參數(shù)對氯鹽環(huán)境下鋼筋銹蝕的影響研究[J];材料開發(fā)與應用;2008年06期

4 郝保紅;程玉雪;李航;郭居易;王玫;;氯鹽環(huán)境下混凝土內(nèi)部配筋銹蝕規(guī)律及特征分析[J];武漢理工大學學報(交通科學與工程版);2014年02期

5 張金喜;張江;郭明洋;杜輝;;不同氯鹽環(huán)境下水泥混凝土結(jié)構(gòu)氯離子侵蝕研究[J];市政技術(shù);2007年04期

6 洪乃豐;混凝土中鋼筋腐蝕與防護技術(shù)(3)——氯鹽與鋼筋銹蝕破壞[J];工業(yè)建筑;1999年10期

7 劉鵬;余志武;;人工模擬與自然的氯鹽環(huán)境中混凝土氯鹽侵蝕相似性研究[J];中國鐵道科學;2014年04期

8 李連志;李琦;李劍;;混凝土在氯鹽介質(zhì)條件下的凍融破壞機理[J];交通科技與經(jīng)濟;2008年04期

9 王文龍;;混凝土結(jié)構(gòu)防氯鹽銹蝕研究[J];人民黃河;2011年06期

10 楊建森;氯鹽對混凝土中鋼筋的腐蝕機理與防腐技術(shù)[J];混凝土;2001年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 金祖權(quán);孫偉;趙鐵軍;蔣金洋;;混凝土在硫酸鹽-氯鹽環(huán)境下的損傷失效研究[A];第五屆混凝土結(jié)構(gòu)耐久性科技論壇論文集[C];2006年

2 徐金;;C50抗氯鹽高性能混凝土配合比設(shè)計試驗研究[A];聚羧酸系高性能減水劑及其應用技術(shù)研討會論文集[C];2008年

3 洪乃豐;;我國氯鹽腐蝕環(huán)境與混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性[A];沿海地區(qū)混凝土結(jié)構(gòu)耐久性及其設(shè)計方法科技論壇與全國第六屆混凝土耐久性學術(shù)交流會論文集[C];2004年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王晨飛;氯鹽環(huán)境下聚丙烯纖維混凝土耐久性能研究[D];西安建筑科技大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 王建;硫酸鹽與氯鹽對水泥基材料侵蝕的研究[D];青島理工大學;2015年

2 高遠;氯鹽環(huán)境下受荷RC梁構(gòu)件全壽命可靠度分析[D];江蘇大學;2016年

3 郭鍇;抗氯鹽硅酸鹽水泥級配與組成優(yōu)化研究[D];華南理工大學;2013年

4 劉偉杰;持續(xù)荷載和氯鹽環(huán)境耦合作用下梁劣化性能試驗研究[D];北方工業(yè)大學;2015年

5 殷彥波;氯鹽環(huán)境下CFRP加固混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D];青島理工大學;2014年

6 吳靈杰;氯鹽環(huán)境下混凝土耐久性重要參數(shù)的隨機性研究[D];浙江工業(yè)大學;2012年

7 韓曉麗;低濃度氯鹽及水灰比對混凝土抗硫酸鹽腐蝕性能影響規(guī)律的研究[D];中國礦業(yè)大學;2014年

8 劉欣;荷載氯鹽侵蝕耦合作用下混凝土構(gòu)件壽命預測研究[D];天津大學;2012年

9 蔡鋮;裂縫條件下盾構(gòu)管片氯鹽侵蝕數(shù)值模擬與耐久性能研究[D];中南大學;2014年

  本文關(guān)鍵詞：氯鹽環(huán)境下受荷RC梁構(gòu)件全壽命可靠度分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：258412