【摘 要】
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本文以地铁杂散电流为背景,探讨杂散电流对钢筋混凝土结构钢筋的锈蚀影响。首先,利用基尔霍夫电压和电流定律,建立地铁轨道杂散电流泄露的数学模型,并借助COMSOL有限元仿真软
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本文以地铁杂散电流为背景,探讨杂散电流对钢筋混凝土结构钢筋的锈蚀影响。首先,利用基尔霍夫电压和电流定律,建立地铁轨道杂散电流泄露的数学模型,并借助COMSOL有限元仿真软件,对地铁轨道杂散电流的泄露行为进行仿真,得到轨道沿线杂散电流的分布情况。并在此基础上用COMSOL模拟在杂散电流场中,电流在混凝土结构钢筋的分布及流入和流出行为。其次,以现场收集的地铁一侧的杂散电流信号作为信号源,进行杂散电流通电加速钢筋锈蚀试验。同时进行等电荷量的直流通电加速钢筋锈蚀试验,对两种通电方式下钢筋锈蚀行为进行比较。此外,用XCT技术对水泥砂浆内钢筋的锈蚀行为进行全过程跟踪拍摄,并利用Avizo三维可视化软件对XCT图像数据进行三维重构还原,以及进行体积与面积计算,得出钢筋锈蚀随时间变化规律。与此同时,通过计算质量损失,比较杂散电流通电与直流通电电流效率的异同。最后,根据杂散电流在钢筋混凝土结构分布的仿真模型,及杂散电流通电加速钢筋锈蚀试验结果,建立在杂散电流场环境下混凝土结构钢筋的锈蚀量计算模型。并根据锈蚀量计算模型,对杂散电流场中的混凝土结构钢筋锈蚀量进行预测。
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