混凝土内钢绞线的蚀坑形状及分布特征

为研究预应力钢筋的锈蚀特性,在自然气候条件下,采用内掺盐的方式,进行了混凝土内钢绞线的锈蚀实验．实验结果表明：钢绞线的蚀坑形状可抽象为2种典型形状,即椭球形和马鞍形;随着锈蚀率增大,蚀坑总个数增大,椭球形蚀坑出现的概率呈先增后减趋势;马鞍形蚀坑出现概率呈先减后增趋势,但变化幅度都不大;蚀坑的长度、宽度、深度都较好地呈对数正态分布．     

考虑氯离子侵蚀与混凝土碳化的公路桥梁时变可靠度分析

基于国内外对氯离子侵蚀和混凝土碳化环境下钢筋锈蚀速率的最新研究成果,建立了混凝土构件在氯离子侵蚀下考虑坑蚀和在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的弯曲抗力退化模型,用Monte Carlo方法和统计回归法编制了退化钢筋混凝土构件及系统的时变可靠度计算程序。以北京地区一座公路桥为算例,结果表明:在氯离子侵蚀下考虑坑蚀的桥梁承载能力时变可靠度在30年左右即下降到设计目标可靠度,在混凝土碳化下考虑平均锈蚀的桥梁承载能力时变可靠度在50年左右即下降到设计目标可靠度,从而需要补强,这表明考虑主筋锈蚀后我国钢筋混凝土公路桥一般达不到100年设计使用期;对因主筋锈蚀导致混凝土保护层胀裂而言,构件达到抗裂正常使用极限状态远远早于达到承载能力极限状态,建议将混凝土保护层开裂时间作为桥梁检查/维修参考点。     

基于电位列阵的金属管道坑蚀监测研究

基于电位列阵的金属管道(容器)在线腐蚀检测方法又称为场指纹法(field signature method,FSM).FSM将被测电极列阵分布在被测管道外部,通过电阻与管道厚度的相关关系,可以实时在线监测管道内部的腐蚀程度.FSM方法在21世纪90年代已经开始应用于海底管道监测,由于效果很好,国外已比较广泛地将此方法应用于陆上油气运输管道和重要容器上.FSM方法虽然是基于看似简单的欧姆定律,但是在使用上不加以注意,其牵扯效应将使测试结果产生很大的误差.本文在介绍FSM方法的基础上,指出了FSM方法在理论上和实际工程应用中的局限性,提出了FSM方法中牵扯效应的定义,分析了牵扯效应的成因和影响的大小,介绍了牵扯因子的求解和消除牵扯效应的方法.理论分析和试验表明,牵扯效应消除后可大幅度地提高FSM方法的精度,特别是提高了局部坑蚀的检测精度.本文在理论上发展和完善了FSM方法.     

氯盐侵蚀钢筋表面的坑蚀特征及蚀坑演变规律

对氯盐侵蚀环境下普通硅酸盐混凝土内锈蚀HRB335级变形钢筋表面上的蚀坑的形状、数量和尺寸进行了详细的观测和研究.通过统计分析建立了不同形状蚀坑的概率分布模型.结合金属腐蚀学的知识对蚀坑的生长机理进行了分析,并得到了蚀坑生长演变的规律.结果表明:在锈蚀初期,22％的微观蚀坑在闭塞电池作用下发展为深椭球形蚀坑,但多数蚀坑的纵横向腐蚀速率大于径向,使得40％的蚀坑呈圆球形,35％的蚀坑呈长椭球形;随着锈蚀率的逐渐提高,径向腐蚀速率下降,纵向腐蚀速率逐渐增大,深椭球形逐渐演变为其他形状,圆球形蚀坑逐渐演变为长椭球形;当锈蚀率超过4％以后,蚀坑横向曲率逐渐为0,长椭球形蚀坑逐渐演变为凹槽形.     

坑蚀钢筋应力应变曲线演化规律分析

通过试验和仿真分析对坑蚀钢筋应力应变关系曲线的演化规律进行了研究。结果表明:坑蚀钢筋荷载与位移关系曲线中屈服平台的缩短甚至消失与锈坑的三维尺寸有关,且受坑蚀深度变化的影响最显著;屈服平台的演化还与平均应变测量区域的大小密切相关,测量区域越小,锈坑对屈服平台的影响越显著;坑蚀程度对钢筋的工程应力应变关系有影响,但不会改变其单轴应力应变本构关系。     

加速腐蚀环境下钢板表面坑蚀形貌统计规律

采用光学表面测量技术对实验室加速腐蚀钢板试件进行坑蚀表面数据采集,通过建立不同龄期的锈蚀钢板表面形貌图讨论了锈蚀钢板表面点蚀特征随腐蚀时间的变化趋势。对于以局部腐蚀为主的锈蚀钢板,通过计算证明坑蚀平均深度近似等于腐蚀平均深度,且其随时间的变化趋势可以采用新型weibull函数加以描述。经过对垂直于钢板受力方向的坑蚀截面损失率进行探究,指出可以利用正态分布模型表征其随机分布规律,并建立了模型参数与坑蚀平均深度之间关系式。最后讨论了与腐蚀时间相关的钢板屈服强度退化概率模型。     

锅炉火管表面坑蚀原因分析

锅炉用火管产生坑蚀,是由于火管冷滚压槽时产生的残余应力与组织缺陷,在腐蚀介质作用下发生的应力选择腐蚀。通过试验研究与分析认为可以通过完全退火处理来预防。     

在氯侵蚀和混凝土碳化环境下用时变可靠度和预后验决策优化桥梁检修制度

基于作者用Monte Carlo法和回归分析法开发的计算在氯侵蚀和混凝土碳化情况下混凝土梁的抗力退化随机过程的软件,用Bayes公式和桥梁检查结果更新桥梁退化状态,考虑桥梁检修的货币收益或更一般的能反映业主的财政承受能力和风险规避心理的效益函数,用预后验决策分析法给出了桥梁检查的期望效益,并以期望效益最大来优化桥梁检修制度。用北京一座混凝土梁桥为例,考虑恒载随机变量和两个Poisson随机过程活载作用下跨中抗弯承载能力极限状态,以设计基准期内任意时段的时变结构可靠度不低于桥梁设计规范的目标可靠度为条件,对这种桥梁检修制度进行优化。结果表明:用效益函数优化时,业主的财政承受能力和风险规避心理能给出明显不同的桥梁检修制度。     

坑蚀对混凝土构件抗力统计参数的影响

为了研究具有随机分布的坑蚀对现役混凝土结构抗力统计参数的影响,根据随机变量的极值理论,分析了锈蚀钢筋面积参数的变化和受弯构件抗力统计参数的变化.结果表明:坑蚀随机性对混凝土构件抗力统计参数的影响显著,抗力统计参数随着分布数量和服役年限的增加,均出现下降的趋势.分析表明:研究基于坑蚀随机性的混凝土构件抗力统计参数的发展规律,为有效预测混凝土构件的可靠性奠定了理论基础.     

蒸汽锅炉受热面腐蚀泄漏原因研究

对一起立式锅炉冲天管腐蚀泄漏案例进行分析,提出冲天管锅炉发生坑蚀泄漏的原因及处理措施。