电化学修复后钢筋混凝土黏结性能演变规律

针对电化学修复技术导致修复后结构内钢筋混凝土黏结性能退化问题,通过中心拉拔实验获取电化学修复后钢筋混凝土黏结滑移曲线,研究电化学修复参数（电流密度和通电时间）对钢筋混凝土黏结性能的影响规律,通过实验结果进行模型参数分析,建立基于电流密度和通电时间两个控制变量的黏结强度劣化模型。研究结果表明:电通量较小的情况下,钢筋混凝土黏结性能损失较小;不控制通电参数的电化学修复技术导致黏结强度下降明显,采用5 A·m–2的电流开展28 d的恒电流通电,试件的最大黏结力损失量高达56.9%;本文提出的劣化模型可以定量表征电化学修复后试件黏结强度折减情况,模型的数值模拟结果与本文及其他文献的实验结果均有较好的一致性,相关系数分别为0.9606和0.9745。      

基于多级电迁的混凝土内氯离子动态控制效果

为了高效排除钢筋附近与保护层内的氯离子,预埋碳纤维网作为内置电极对氯盐环境下的混凝土试件进行多级电迁的试验,研究其除氯效果. 利用碘离子迁移特征试验对离子迁移过程作直观效果反映,评价多级电迁对离子的迁移功能. 通过设置不同层数内置电极,定量研究电迁后试件内残余氯离子质量分数与空间分布. 结合既有结构氯离子质量分数调研数据,讨论基于多级电迁的混凝土结构长寿命防护策略. 结果表明：多级电迁对氯离子控制效果更显著,三级电迁作用下保护层除氯效果分别是两级电迁和单级电迁的1.20倍与2.26倍.     

分布式光纤传感器应变传递性能分析及试验研究

分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现应变、温度的长距离分布式检测,适用于土木工程结构的健康监测.应变量测的准确性是进行结构健康诊断和评估的关键,其中影响分布式光纤传感技术应变测量精度的因素除了设备自身性能,还与感应结构应变信号的分布式光纤传感器的应变传递性能有关.从理论上分析了传感光纤特性、粘结剂物理性质、...     

基于FBG的半潜式平台关键节点疲劳响应监测试验研究

半潜式平台在深海服役期间其关键部位的疲劳响应监测和超载预警是至关重要的。基于光纤布拉格光栅(FBG)监测原理,对半潜式平台结构关键节点进行了疲劳响应监测试验研究和疲劳损伤后的极限强度监测试验研究,通过FBG与应变计监测结果对比,分析了节点应变和位移变化规律,探讨了平台结构节点疲劳响应和疲劳剩余极限强度的监测方法。试验结果表明,FBG的疲劳响应监测值与应变计的监测值接近,曲线变化趋势一致,应变变化规律与位移变化规律比较吻合。FBG传感器能够监测到结构节点的疲劳响应和疲劳剩余极限强度的变化,可以为半潜式平台结构的安全评估和运行维护提供参考。     

基于分布式光纤传感的混凝土裂缝识别与监测试验研究

钢筋混凝土结构的裂缝宽度超过规范限值后会引起渗水、钢筋锈蚀等问题,破坏混凝土结构的整体性和安全性。结构裂缝监测是评估结构安全性的重要依据之一,分布式光纤裂缝监测技术(BOTDA/R)可有效避免点式检测空间不连续造成的漏检现象。本文根据钢筋混凝土结构裂缝形成机理和前期研究提出的斜交光纤组裂缝监测方法,对混凝土裂缝光纤监测进行了参数敏感性分析。分析结果表明采用斜交光纤组可跟踪监测宽度大于0.04mm以上的裂缝发生及开展过程。依据分析结果,本文改进了光纤布设方式监测混凝土微裂缝,实现了微裂缝的发生及开裂路径的监测。本文通过钢筋混凝土梁的静载试验,分别验证了梁侧全面粘结光纤的微裂缝识别和梁底斜交光纤组的裂缝宽度跟踪监测的有效性。     

基于分布式光纤的钢筋混凝土锈胀开裂监测试验研究

氯盐引起的钢筋混凝土锈胀开裂是影响结构耐久性的主要病害之一,对锈胀开裂进行全过程监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现腐蚀环境下的应变、温度的长距离分布式检测,适用于钢筋混凝土锈胀开裂监测。本文基于钢筋混凝土锈胀开裂的力学原理,设计了钢筋混凝土锈胀开裂全过程的分布式光纤传感监测技术,通过内压加载模拟试验标定了光纤应变和混凝土膨胀、裂缝之间的对应关系,最后采用通电加速试验验证了本文提出方法的有效性。结果表明,分布式光纤传感技术能实时跟踪监测锈胀开裂全过程,监测数据可用于判断初始开裂发生的时间点,由标定试验获取的应变/裂缝系数可实现锈胀裂缝的宽度估算,为工程结构养护管理提供决策依据。     

土木工程结构试验实践环节自主学习的探索

随着土木工程科技化程度的提高和服役结构性能的降低,对工程结构进行试验研究越来越重要。随着信息技术的发展,工程结构试验过程也逐渐依赖网络进行设备、材料的购置,该方式可引入土木工程结构试验的课程教学中。传统土木工程结构试验教学方法以课内理论和试验为主,学生缺乏独立思考的空间。文章提出设置网络信息平台进行试验材料购置的实践环节,通过网络的互动,增加学生试验参与度,增强学生对结构试验的认识。     

电化学修复对钢筋混凝土结构服役性能的作用效应

钢筋混凝土结构受外界有害离子侵蚀会出现耐久性失效,电化学修复技术可以有效地提升钢筋混凝土结构耐久性能,延长结构使用寿命。然而,电化学修复方法会引起钢筋混凝土结构中钢筋氢脆、混凝土孔隙率改变、碱集料反应等现象,导致钢筋混凝土结构的材料性能和力学性能发生变化,从而影响结构的服役性能。该文在综述电化学修复技术研究和应用的基础上,分析了电化学修复过程对钢筋混凝土结构材料层面和构件层面的作用与影响,并对电化学修复技术在混凝土结构耐久性提升中的研究和应用进行了展望。     

海岸水位变动区早龄期混凝土耐久性失效防治方法及案例分析

为探究电化学修复技术对早龄期混凝土耐久性的修复效果,分析了江苏沿海某工业厂房电化学技术的应用案例,并总结了技术要点.结果表明,电化学修复技术效果明显,混凝土氯离子迁出效率可达60％以上.该研究结果可为海岸水位变动区早龄期混凝土耐久性防治提供参考.