冻融与氯盐侵蚀作用下预应力结构耐久性试验及数值模拟

为探索预应力混凝土结构在侵蚀环境作用下的耐久性,通过对12根预应力混凝土梁在不同冻融循环次数后进行的氯离子侵蚀试验,主要研究影响冻融与氯盐侵蚀环境下结构耐久性的因素。针对季节性冰冻地区的预应力海工结构耐久性失效特点以及结构耐久性具体要求,综合考虑正负峰值温度差与预应力的影响,提出了冻融条件预应力结构氯盐侵蚀的耐久性分析模型,通过工程实例验证模型的可行性。研究结果表明,采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,模拟结果与实际工程检测结果吻合较好;预应力水平和冻融循环次数是影响预应力混凝土梁氯离子扩散的主要因素,冻融损伤严重缩短结构的使用寿命,预应力延缓了混凝土冻融损伤;冻融循环次数越大,扩散深度越深;对于冻融损伤度为24%的混凝土,其氯离子扩散所需的时间是未损伤混凝土的15%~25%。     

几种预应力混凝土结构形式的耐久性比较

从预应力混凝土结构的耐久性机理出发,列出影响预应力混凝土耐久性的主要因素,并针对其作用机理提出相应建议。在对目前国内外几种主要的预应力混凝土结构形式的耐久性进行详细比较后,得出在选择结构形式时应对预应力与结构耐久性作慎重考虑等结论。     

一般大气环境下既有预应力混凝土结构的耐久性研究

在一般大气环境中,混凝土的碳化是造成既有预应力混凝土结构耐久性降低的主要成因。基于既有预应力混凝土结构的腐蚀损伤特点,结合工程实例,考虑了一般大气环境下各耐久性影响因素如混凝土保护层厚度、混凝土碳化系数以及局部环境影响等的不确定性,通过MonteCarlo随机模拟,提出了基于初锈准则的耐久性概率评估方法,为一般大气环境下既有预应力混凝土结构的耐久性评估、再设计及维修加固提供了参考和量化依据。     

预应力混凝土结构耐久性的影响因素和对策

分析了影响混凝土结构耐久性的因素，并从设计、施工和管理方面入手，针对耐久性的基本要求提出了提高混凝土耐久性的措施，同时指出应在预应力混凝土的设计中重视预应力筋的应力腐蚀问题，从而保证结构的使用功能。     

横琴创意谷结构设计与分析

简要介绍了横琴创意谷地基基础设计,选用潜孔锤引孔有效地解决了预应力管桩难以穿越坚硬填石层的问题,设计中考虑了长径比对桩身承载力的影响并计入负摩阻力,基于地下水的腐蚀性提出了浅层干湿交替段管桩的耐久性要求;重点介绍了上部结构设计,包括结构选型及布置、钢构节点和钢筋桁架楼承板组合钢梁、超长结构控制措施、整体计算结果、单跨框架抗震性能化设计、单排双柱悬挑钢梯屈曲分析、钢柱脚施工阶段验算以及大跨空腹桁架转换结构的受力分析等。     

预应力损失对连续梁桥内力的影响

结合广东某特大桥(48+80+48)m三跨连续梁,从考虑和不考虑预应力损失两种情况进行了论述,介绍了预应力损失的组成和计算方法,进行了预应力损失对桥梁结构内力影响的研究,为三跨连续梁桥设计计算提供了理论指导。     

现有预应力混凝土结构耐久性评估研究

现有预应力混凝土结构在预应力筋脱钝后 ,是否发生耐久性失效还取决于结构所处的环境条件。通过分析各主要因素对预应力混凝土结构耐久性的影响程度 ,确立了各主要影响因素的模糊特征函数 ,并基于它们之间的逻辑关系模型 ,提出了现有预应力混凝土结构耐久性评估的方法     

轨道结构对板式轨道桥梁抗震性能的分析

为研究轨道结构对地震作用下桥梁体系位移、内力的影响,利用大型有限元软件ANSYS建立了考虑和不考虑轨道结构体系的3跨预应力连续箱梁形式的高架桥模型,分析天津宁河波作用时,该高架桥两种情况下的地震响应。结果表明:轨道结构可以加强桥梁体系的整体刚度,地震作用时,考虑轨道结构模型的各方向位移分量和各跨中弯矩及支座处剪力明显小于不考虑轨道结构模型的各方向位移分量和各跨中弯矩及支座处剪力,由此表明,设计中不考虑轨道结构是一种偏于安全的设计方法。     

冻融循环下海工预应力混凝土结构的耐久性

从冻融与氯盐侵蚀机理出发,分析了影响预应力混凝土结构耐久性的主要因素;通过试验,测定了不同冻融条件下的氯离子扩散深度.以预应力混凝土氯离子扩散模型为基础,综合考虑冻融损伤、氯离子扩散系数的时间依赖性等因素,建立冻融条件下预应力混凝土结构氯离子扩散模型,并采用Crank-Nicholson格式差分进行数值模拟,运用实测数据验证了模型的正确性.结果表明:冻融循环是引起混凝土破坏的动力;应力水平加速了混凝土的损伤与劣化过程;水化龄期的选取对提高氯盐侵蚀下的混凝土结构耐久性起着非常重要的作用.     

预应力混凝土结构耐久性研究综述

针对预应力混凝土结构耐久性的现实问题和未来矛盾日益突出的趋势,对预应力混凝土结构耐久性的研究进展进行了系统梳理和总结。提出了预应力混凝土结构耐久性的研究体系,包括研究背景、对象、思路、目标、科学问题、技术问题、内容、技术路线等;对预应力混凝土结构耐久性问题的研究现状分5个方面进行了综述,包括混凝土损伤有关耐久性问题、预应力钢筋腐蚀有关耐久性问题、锚固连接体系腐蚀有关耐久性问题、耐久性测试和提升及试验技术、耐久性数值模拟技术;提出了7个有关预应力混凝土结构耐久性研究尚需进一步解决的问题,即环境作用定量模型、腐蚀介质传输行为、腐蚀疲劳损伤演化模型、锚固连接体系腐蚀行为、岩土预应力结构的腐蚀行为、耐久性提升技术、耐久性数值模拟技术。所做研究可为进一步拓展和完善预应力混凝土结构耐久性研究提供参考。     

混凝土中消除氯离子的原理与应用

混凝土碳化或氯离子侵入混凝土都能导致混凝土中钢筋发生腐蚀 ,而氯离子腐蚀钢筋引起的后果更为严重。防止和减缓钢筋腐蚀是改善和提高混凝土结构耐久性的主要途径。防止和治理钢筋腐蚀的方法很多 ,但在经济和技术上都有局限性。研究了用除盐法直接排除混凝土中的氯离子 ,对混凝土中的钢筋腐蚀进行治理的原理 ,介绍了除盐法的工艺及应用效果 ,分析比较了除盐法与其它电化学方法的防治效果 ,讨论了除盐对结构受力性能的影响等。     

钢筋混凝土结构耐久性研究的进展

从材料、构件和结构 3个层次论述了大气环境下钢筋混凝土结构耐久性的国内外研究现状和进展 ,阐明了结构耐久性由定性研究向定量研究转变的发展方向     

裂缝对预应力混凝土结构耐久性影响的试验研究

提出了制作预应力混凝土裂缝状态试件的试验方法 ,并通过混凝土碳化与氯离子侵蚀试验 ,分析了裂缝对预应力混凝土结构耐久性的影响 ,以供耐久性设计与评估时参考     

混凝土结构中钢筋锈蚀机理、特征及检测评定方法

论述了几种钢筋锈蚀的机理及相应的损坏特征 ,给出了钢筋锈蚀的外观检查方法以及电位、电阻评定方法 ,并提出了钢筋腐蚀混凝土开裂锈蚀量评估方法 ,可供混凝土结构耐久性评估时参考。     

基于BP网络响应面的海水侵蚀混凝土强度可靠性分析和耐久性评价

提出了基于神经网络与响应面法相结合的结构可靠度计算的几何分析方法 ,通过得出的可靠指标对受海水侵蚀混凝土进行了耐久性评价。数值试验表明 ,该方法建立的神经网络模型可以很好地拟合真实的极限状态函数 ,在混凝土耐久性评价中具有广阔的应用前景     

体外预应力混凝土结构耐久性问题探讨

分析了体外预应力钢筋的腐蚀机理和混凝土劣化原因 ,在此基础上评述现阶段采取的体外预应力筋的防腐、减振措施以及混凝土耐久性的改善措施。最后 ,结合体外预应力筋的电化学腐蚀原理 ,指出当前体外预应力混凝土结构在耐久性方面仍存在的问题 ,并提出提高其耐久性的建议     

在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯刚度估算

提出了用钢筋粘结系数反映粘结破坏对在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯刚度的影响以及在用钢筋混凝土简支桥面梁受弯刚度的估算方法。 3根已经使用 33年、耐久性损伤程度不同的钢筋混凝土桥面板梁的试验结果与估算结果吻合良好。提出的方法可为有关桥梁管理部门进行简支梁桥适用性评估时采用。     

高性能混凝土抗冻性与孔结构的关系

以冻融作用为试验条件 ,采用光学显微镜测孔法和压汞法测试混凝土的孔结构 ,研究了高性能混凝土冻融耐久性与其孔结构变化的关系。研究证明 ,正是高性能混凝土良好的孔结构赋予其优异的抗冻耐久性     

一种预测混凝土氯离子扩散系数的方法

混凝土的氯离子扩散系数是预测混凝土中钢筋锈蚀及结构耐久性的重要参数。介绍了一种由混凝土组成材料预测其氯离子扩散系数的经验计算公式 ,指出应用中注意的问题 ,并讨论了主要影响因素     

玻璃纤维聚合物在腐蚀环境下补强加固工程中的应用

介绍了玻璃纤维聚合物用于腐蚀环境下破损结构的强度、刚度、抗震及耐久性加固的设计依据及施工方法