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目前,对钢筋混凝土结构耐久性的研究主要集中于单根钢筋的锈蚀研究,而在实际工程中,由纵筋间锈蚀相互作用及箍筋锈蚀引起耐久性失效的例子很多。因此,本论文主要研究腐蚀大气环境下混凝土结构中钢筋锈蚀相互影响的问题。具体参照如下几个方面:1、研究腐蚀大气环境下混凝土的碳化成因及钢筋的锈蚀机理,建立钢筋的锈蚀模型,求解任一时刻钢筋表面任一点的锈蚀层厚度。依据不连续位移法求得锈蚀层对周边混凝土的应力及位移数值解,根据数值流形元理论及程序,确定混凝土裂缝的应力强度因子及裂缝扩展方向,模拟混凝土裂缝扩展的过程。
2、通过程序模拟边区、角区及钢筋搭接处的锈蚀情况,确定周边混凝土的应力分布,用数值流形元程序对其进行裂缝扩展模拟,进而分析锈蚀参数对钢筋相互锈蚀的影响。
3、通过腐蚀电化学理论对箍筋锈蚀机理进行剖析,建立箍筋与纵筋锈蚀相互影响的经时模型、锈蚀速率的理论公式,通过有限元程序对箍筋与纵筋间的三维锈蚀模型进行模拟分析。