【摘要】：本文對(duì)我國(guó)在役建筑進(jìn)行了大量調(diào)查研究,分析結(jié)構(gòu)耐久性影響因素,根據(jù)工程實(shí)測(cè)及調(diào)查數(shù)據(jù),統(tǒng)計(jì)出建筑材料性能隨結(jié)構(gòu)齡期的變化規(guī)律,建立我國(guó)多齡期建筑結(jié)構(gòu)腐蝕模型,根據(jù)結(jié)構(gòu)腐蝕模型對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析,為我國(guó)在役多齡期建筑實(shí)行全面震害模擬與評(píng)估提供可靠的研究基礎(chǔ)。本文對(duì)兩種大氣環(huán)境(一般大氣環(huán)境和近海大氣環(huán)境)下的在役鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程實(shí)測(cè),實(shí)測(cè)地區(qū)包括西安、太原、攀枝花、泉州等。根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果擬合出了以混凝土抗壓強(qiáng)度推定值為參數(shù)的混凝土碳化深度預(yù)測(cè)模型;根據(jù)建立的碳化深度模型及本課題組其他成員通過(guò)試驗(yàn)得到的鋼筋銹蝕速率和環(huán)境溫度、濕度、保護(hù)層厚度等關(guān)系,擬合出了一般大氣環(huán)境下的鋼筋銹蝕深度預(yù)測(cè)模型;考慮到近海大氣環(huán)境下混凝土碳化對(duì)氯離子侵入的影響,通過(guò)對(duì)泉州在役不同齡期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)碳化深度及鋼筋表面氯離子濃度的實(shí)測(cè),分析擬合出了以混凝土碳化深度和鋼筋表面氯離子濃度為參數(shù)的鋼筋銹蝕深度預(yù)測(cè)模型。由于我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛,而且工業(yè)環(huán)境空氣污染比較嚴(yán)重,所以本文對(duì)太鋼、攀鋼等鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行鋼材取樣,然后對(duì)所取鋼材樣品的銹蝕深度、屈服強(qiáng)度以及極限強(qiáng)度等進(jìn)行了試驗(yàn)測(cè)試,根據(jù)測(cè)試結(jié)果擬合出了鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件銹蝕深度預(yù)測(cè)模型及銹蝕構(gòu)件力學(xué)性能衰減模型。本文對(duì)課題組試驗(yàn)的3根腐蝕程度不同的鋼筋混凝土梁進(jìn)行了有限元模擬分析,結(jié)果表明本文所用模型可以很好的模擬動(dòng)力荷載下構(gòu)件的極限承載力。根據(jù)擬合的近海大氣環(huán)境下鋼筋銹蝕深度預(yù)測(cè)模型以及工業(yè)大氣環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件力學(xué)性能衰減模型,用有限元分析軟件ABAQUS對(duì)不同齡期(0年、20年、30年、40年、50年)的RC框架結(jié)構(gòu)和鋼排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析,根據(jù)分析結(jié)果繪制結(jié)構(gòu)水平位移隨齡期的變化規(guī)律,進(jìn)一步分析結(jié)構(gòu)抗震性能隨結(jié)構(gòu)齡期的變化規(guī)律。
[Abstract]:In this paper, a large number of in-service buildings in our country have been investigated and studied, and the influencing factors of structural durability have been analyzed. According to the measured and investigated data of engineering, the variation law of building material performance with the age of structure has been calculated. The corrosion model of multi-age building structure in China is established, and the seismic response analysis of the structure is carried out according to the structural corrosion model, which provides a reliable basis for the comprehensive earthquake damage simulation and evaluation of the existing multi-age buildings in our country. In this paper, the existing reinforced concrete structures and steel structures in service under two kinds of atmospheric environment (general atmospheric environment and offshore atmospheric environment) are measured. The measured areas include Xi'an, Taiyuan, Panzhihua, Quanzhou and so on. According to the measured results, the prediction model of concrete carbonation depth based on the predicted value of concrete compressive strength is fitted, and the corrosion rate and ambient temperature of reinforcing steel bar obtained by test by other members of our research group are analyzed. The prediction model of corrosion depth of steel bar in general atmospheric environment is fitted according to the relation of humidity and thickness of protective layer, considering the influence of carbonation of concrete on chloride intrusion in offshore atmospheric environment, Based on the measurement of carbonation depth and chloride ion concentration of reinforced concrete structure in Quanzhou at different ages in service, a prediction model of corrosion depth of steel bar is developed, which takes the depth of concrete carbonation and the concentration of chloride ion on the surface of steel bar as parameters. Because steel structures in China are widely used in the field of industrial construction and the air pollution in industrial environment is serious, this paper takes steel samples from steel buildings of Taigang and Panzhihua Iron and Steel Co., Ltd., and then the corrosion depth of the steel samples taken. The yield strength and ultimate strength were tested. According to the test results, the prediction model of corrosion depth and the attenuation model of mechanical properties of corroded members were obtained. In this paper, three reinforced concrete beams with different corrosion degree are simulated and analyzed by finite element method. The results show that the model can well simulate the ultimate bearing capacity of members under dynamic load. According to the fitting prediction model of steel corrosion depth in offshore atmospheric environment and the attenuation model of mechanical properties of steel structural members under industrial atmospheric environment, The seismic responses of RC frame structures and steel bent structures of different ages (0, 20, 30, 40, 50 years) are analyzed by using finite element analysis software ABAQUS. The variation of horizontal displacement with age is drawn according to the analysis results. Furthermore, the variation of seismic behavior with the age of the structure is analyzed.
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU352.11

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本文編號(hào)：2228032