西部盐渍土地区钢筋混凝土耐久性损伤规律及机理研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ztdep
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
我国国土幅员辽阔,东西、南北跨度大,气候环境复杂多变。尤其我国西北地区气候环境恶劣,加之土壤中腐蚀性离子种类及含量较高,区域内混凝土结构出现不同程度的耐久性破坏,严重影响其服役质量及寿命。在西部大开发政策及“一带一路”战略的大力推行下,揭示西部盐渍土地区钢筋混凝土耐久性损伤规律及损伤机理,并提高该地区钢筋混凝土服役寿命是亟待解决的关键科学问题,相关研究成果具有较高的科研价值与工程实际意义。本文在国家自然科学基金“基于概率可靠性方法的西部盐渍土地区混凝土结构材料寿命评估与预测(52178216)”及“氯氧镁水泥钢筋混凝土在青海盐湖地区的关键技术研究(51868044)”的资助下开展系统研究。以西部盐渍土地区环境作用下钢筋混凝土材料为研究对象,在分析西北盐渍土地区环境作用下钢筋混凝土耐久性损伤规律的基础上,揭示西部盐渍土地区不同服役环境中钢筋混凝土材料损伤劣化规律,并对其寿命进行评估与预测。研究结论可为西部地区新建结构及既有建筑物寿命预测提供理论指导和定量分析。本文主要研究内容如下:(1)基于甘肃酒泉地区实际气候与自然环境,选取典型环境因素,设计室内钢筋混凝土加速寿命试验,分析盐类侵蚀、太阳照射、紫外线辐射、干湿循环综合因素作用下西部盐渍土地区钢筋混凝土耐久性的损伤劣化过程。应用随机两参数Weibull模型,对钢筋混凝土耐久性退化指标进行可靠性建模,得到可靠度函数、概率密度函数及失效概率密度函数;通过赤尺信息准则(AIC)判断钢筋腐蚀电流密度的最优随机分布模型,并基于Lognormal分布得到钢筋可靠度函数及概率密度曲线,最后进行钢筋与混凝土竞争失效寿命分析。(2)基于甘肃酒泉地区地下钢筋混凝土工程现场环境设计半浸泡试验,依据电化学工作站对钢筋混凝土抵抗腐蚀的性能进行无损检测。首先,通过线性极化电阻(LPR)及电化学阻抗谱(EIS)对钢筋相关电化学参数进行分析,并对相应的腐蚀机理进行阐述,得到了盐渍土地区钢筋混凝土损伤劣化规律。其次,利用随机逆高斯(IG)概率方法,得到基于退化数据相应的建模方法,对钢筋混凝土试件加速寿命进行预测。研究结果为西部盐渍土地区钢筋混凝土室外环境下的可靠性分析提供了一种定量分析方法及理论支撑。(3)选择RDEMEP(相对动弹性模量评价参数)和RQEP(相对质量评价参数)作为混凝土耐久性逐渐退化评价指标,设计了在酒泉现场暴露环境中混凝土耐久性试验。首先,通过AIC检验表征混凝土耐久性退化的指标,结果表明正态分布函数为其最优边缘分布函数。然后,依据Copula函数联合将不同退化指标进行融合,得到多退化因素下的联合分布函数及其服役寿命。(4)为提高西部盐渍土地区混凝土抗冻性能,设计了JZ(基准)、K-6(抗裂剂6%)、D15-6(粉煤灰15%+抗裂剂6%)及S15-6(矿粉15%+粉煤灰15%+抗裂剂6%)四组混凝土试件进行冻融循环试验。在分析矿物掺和料和外加剂的微观形貌及化学成分的基础上,通过试件外观形貌、相对动弹性模量(RDME)、质量损失率等宏观指标及SEM微观指标共同评价不同矿物掺和料和外加剂对混凝土抗冻性的影响规律,并揭示其损伤机理。最后,依据损伤力学理论得到损伤度指标,并基于两参数Weibull分布模型建立损伤度可靠性模型,同时基于我国不同地区气候环境转化为真实服役寿命。
其他文献
伴随着地铁的快速发展,在运营盾构隧道临近的基坑开挖工程也越来越多,而基坑开挖不可避免的会对临近土体造成扰动,改变了土体的原有应力场,破坏了受力平衡,同时引起了隧道周围的附加应力,严重时还会导致隧道管片开裂、螺栓失效等现象,对隧道运营安全造成了严重的威胁。针对此类问题的研究主要集中在隧道纵向受力和变形方面,计算过程通常采用等效模型,忽略了隧道管片之间以及环与环之间的连接螺栓和拼接缝,只能进行隧道整体
学位
对于低层农村住宅,方钢管混凝土组合异形柱(SCFST柱)框架结构能够满足承载力的需求,墙体主要起到分隔室内外及围护作用,因此采用轻钢龙骨墙作为围护墙体,与框架之间通过U形连接件使轻钢龙骨墙体内嵌于SCFST柱框架,以契合装配式钢结构建筑发展的需求。通过对SCFST柱框架-轻钢龙骨墙结构进行试验和有限元分析,发现SCFST柱刚度过大,与轻钢龙骨墙体的刚度不匹配,在荷载作用下靠近异形柱两侧的竖龙骨破坏
学位
本论文以强化污泥脱水为目的,开展了基于生物质骨架材料吸附持水性物质耦合污泥破解技术与高分子絮凝剂再絮凝调质污泥脱水性能的研究。首先,本文选用低频超声波(US)作为污泥破解手段,选用壳聚糖(CTS)作为絮凝剂,利用脱水污泥自循环制备污泥基生物炭(SBB)作为生物质骨架材料。以毛细吸水时间(CST)、污泥比阻(SRF)、滤饼含水率(MC)、污泥过滤净产率(YN)等脱水参数作为评价指标,从多个方面探讨了
学位
随着环境污染日益严重,水体养分增多,导致水体富营养化现象频发。浙江省义乌市岩口水库水体属于中度富营养化水体,易在夏季暴发水华,其上游集水区的若干个坑塘富营养化严重,严重威胁到饮用水水库的水质安全。溶藻菌(Algicidal bacteria)是指能够杀死藻细胞或抑制藻类生长的一类细菌,也可在水生态系统中有效调节种群结构,维持菌藻平衡。土著溶藻菌与外源溶藻菌相比无生物入侵风险和无菌种退化之虞,且对当
学位
我国每年产生大量的果蔬废弃物,常见的处理方式有焚烧、填埋、好氧堆肥、厌氧消化。这些废弃物可用于制造饲料、生物燃料、生物塑料、酶和胞外多糖等,还可将其直接制备为生物炭用于环境治理。但由于果蔬废弃物较高的含水率使其在实际处理过程中常常面临着诸多困难,其高碳、高氮、高磷的特点又使之成为一种可资源化利用回收的物质。基于上述特点,本研究首先对果蔬废弃物粉碎压榨脱水,将其分为压榨液与压榨残渣两部分。对于其含碳
学位
<正>先民对四时节律的把握孕育了以《礼记·月令》为代表的月令文化。深邃的哲思、别样的体例、极强的工具性推动月令在秦汉时期获得了突破性发展。学界从不同方面对月令问题进行了持续而热烈的探讨,形成了丰硕的成果。其中,对月令渊源流变的分类辨析,不仅廓清了月令演进问题,也有力推动了月令思想内涵的发掘;对月令与秦汉政治的关系,也从行政、礼制、法律等方面进行了系统梳理;围绕《四民月令》的考察则揭示了月令的民间存
期刊
空气微同轴是一种以空气作为填充介质的方向轴,波导壁周期性开窗,内导体由稀疏介质带支撑的结构。本文提出了一种W波段微同轴宽波束天线,在中心频率94 GHz,带宽8 GHz的范围内,实现了S11参数低于-10dB的宽带特性;通过分析其方向图,在毫米波频段内得到最大增益值超过8 dBi的优良结果,并且3 dB波束宽度接近±35°,具有较宽的扫描角度。空气微同轴天线隔离度高、尺寸小,可以进一步实现三维高密
会议
城市内涝和径流污染是当前城市发展中亟待解决的难题,一定程度上制约着社会的可持续发展。一方面,极端降雨事件频发,加之不透水下垫面的增加,导致城市水文循环失衡,城市内涝灾害频发。另一方面,面源污染物随地表径流进入城市周边受纳水体,导致城市水环境和水生态持续恶化。本论文以汕头市东海岸新城新津片区作为研究对象,基于该片区设计降雨资料、下垫面资料以及雨水管网资料,构建区域暴雨洪水径流管理模型(Storm W
学位
<正>财政是国家实现有效统治的经济保障,作为传统国家的理财之政,治理之基,财政被学界长期视为理解中国古代社会转型和分析国家与社会、中央与地方关系的重要视角。回眸近百年的学术史,中外学界围绕明代财政问题的探讨成果丰硕,形成了若干理解明代财政问题的理论构建和实证分析,为课题研究的后续推进构筑了较好的学术基础。基于此,本文选取当下明代财政史研究领域影响较大的“原额主义”“洪武型财政”“地方财政”等财政分
期刊
降雨是地质灾害的诱发因素之一。基于近几年鄂州市翔实的地质调查资料,对地质灾害气象风险预警进行研究,根据研究区的地质环境情况选取9个因子作为评价因子,计算其潜势度与有效雨量后运算得出地质灾害危险度值,划分预警阈值,建立地质灾害气象风险预警模型。利用历史降雨情况及地质灾害发生时间进行预警模型检验,结果表明预警结果与历史事件吻合,证明鄂州市地质灾害气象风险预警模型准确性较高,具备较好的预警能力,可为当地
期刊