钢筋砼构件氯离子侵蚀下钢筋初始锈蚀时间的计算方法

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 19次 | 上传用户:baidawei888888
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
实践证明,钢筋混凝土结构构件抗力是随着服役时间不断变化的,这就导致结构的可靠度随着时间也在不断减小,即,钢筋混凝土结构的可靠度是动态变化的。当前针对结构的耐久性以及动态可靠度国内外展开了大量的研究。由于一般情况下钢筋腐蚀是结构抗力退化的开始,因此计算钢筋混凝土结构中的钢筋初始锈蚀时间对于进行结构耐久性方面的研究具有很重要的意义。 在海洋环境中,含有大量的氯离子,而氯离子是引起钢筋锈蚀的一个重要因素,因此预测在混凝土中氯离子的浓度是计算海洋环境中钢筋初始锈蚀时间的前提。但是当前对氯离子浓度的计算公式不但不适于计算钢筋的初始锈蚀时间,而且假设相当理想化,未能考虑截面形状对钢筋初始锈蚀时间的影响,不适于实际应用。因此本文在已有研究成果的基础上,利用分子运动论、微积分、数值分析等相关知识,建立了实用的钢筋初始锈蚀时间的计算方法: 1.对传统模型进行变换,建立了传统模型的逆模型,以便于钢筋初始锈蚀时间的的计算; 2.基于FICK第一扩散定律,推导了氯离子二维扩散数学模型,并在此基础上,推导了圆形截面氯离子一维扩散数学模型; 3.利用差分算法,建立了圆形截面以及矩形截面氯离子扩散模型的数值解法,并对数值算法的稳定性进行了分析; 4.提出利用修正系数的方式对传统模型进行修正; 5.讨论了影响矩形截面以及圆形截面修正系数的因素: (1) 从理论上证明了氯离子在混凝土中的扩散系数与修正系数无关; (2) 通过圆形截面数值计算结果的分析,发现圆形截面修正系数与保护层厚度基本成线性关系,并建立了二者之间的联系;分析了圆形截面半径、混凝土表面氯离子浓度对修正系数的影响,从而建立了圆形截面钢筋初始锈蚀时间的实用计算方法; (3) 在矩形截面氯离子侵蚀下,混凝土处于二维扩散状态。本文通过计算分析,证明二维扩散的影响区域从边角开始向中间逐步扩散,并证明了二维扩散影响区域依赖于氯离子扩散系数与氯离子扩散时间的乘积。从而得到结论:在氯离子扩散系数一定的情况下,在一定时间范围内,矩形截面边角区域钢筋的初始锈蚀时间不依赖于矩形截面的截面尺寸; (4) 通过矩形截面边角区域钢筋初始锈蚀时间的计算,分析了保护层厚度、钢筋直径、混凝土表面氯离子浓度对修正系数的影响,并在此基础上建立了氯离子侵蚀下矩形截面边角区域钢筋初始锈蚀时间的实用计算方法。
其他文献
C型外包花纹钢-混凝土组合梁是一种将花纹钢板冷弯成C型截面,并将压型钢板用螺栓固定在C形钢梁上翼缘,在C型钢梁的梁肋内,以及压型钢板面层整体浇筑混凝土而成的新型组合结构。
给水管网优化设计是城镇供水工程的一项重要工作,国内外许多学者都对此做了广泛、深入的研究,提出了很多具有代表性的优化设计理论与方法,例如枚举法、线性规划法、动态规划法,还
本文结合湖南省自然科学基金资助项目(项目号00JJY2076),对交错桁架结构体系的静力工作性能及其简化计算方法进行了研究。主要工作如下: 首先,利用有限单元法对交错桁架结
本文对高性能混凝土剪力墙结构的平面内弯曲和剪切承载力进行了研究.首先,对9片高性能混凝土剪力墙进行了平面内低周反复荷载作用下的模型试验.试验选取轴压比和高宽比作为主
稳定性评估问题是边坡工程研究的根本问题,但边坡工程的复杂性、模糊性、不完全性和不确定性给边坡稳定性评估带来了极大的困难。目前边坡稳定性评估方法多种多样,传统的理论方
钢筋混凝土结构在地震荷载下的滞回特性与钢筋、混凝土间的粘结性能密切相关.粘结退化是使节点区强度丧失、刚度退化及变形增加的主要原因.反复加载的粘结性能与单调加载时有
由于体外预应力加固法可以主动地控制预张拉力,消除新加固部分的应力滞后,在提高结构极限承载力的同时,还可以减少正常使用荷载下的挠度和裂缝宽度,改善结构的耐久性,所以被
该文对上海软土地基中的地铁结构的地震响应建立了计算方法,据以对典型地铁车站和区间隧道结构的地震响应进行了计算,并利用计算结果对其检验了抗震稳定性.文中还对软土地基
冷弯方管作为轴心压杆广泛用于房屋结构、桁架、网架、塔架以及海洋平台等结构中,本文主要研究轴心受压冷弯方管的承载力性能,内容主要包括以下一些:(1)对冷弯方管的弹性临界应
盾构技术因具有安全性高、对环境影响小、机械化程度高等优点,成为在城市密集区修建隧道工程的主要施工方法.特别是在上海、天津、南京、广州等软土地区,更具有独特的技术优