疲劳荷载作用下混凝土硫酸盐腐蚀寿命预测

在已有水泥混凝土硫酸盐腐蚀模型的基础上,引入疲劳荷载影响的硫酸根离子有效扩散系数,分析不同参数对疲劳荷载作用下水泥混凝土硫酸盐腐蚀寿命的影响;通过大量的均匀设计计算,回归出疲劳荷载作用下道路混凝土受硫酸盐腐蚀寿命的计算公式,可为疲劳荷载作用与硫酸盐腐蚀工况下的水泥混凝土材料设计及寿命预估提供参考.     

基于Weibull分布的再生混凝土中钢筋锈蚀预测

为了解决西部盐渍土环境下再生混凝土中钢筋的寿命预测问题,采用电化学测试仪对浸泡在氯盐溶液中的再生骨料钢筋混凝土进行了电化学试验,得到了表征钢筋腐蚀的腐蚀电流密度及自腐蚀电位两个指标。利用最小二乘法对Weibull参数做了进一步估计,在Weibull分布函数的基础上对钢筋腐蚀后的寿命进行了建模。结果表明：再生混凝土中的钢筋加速腐蚀至30个月时,其腐蚀电流密度最高为0.058 4μA/cm²,处于未腐蚀状态;将钢筋低腐蚀与中等腐蚀的界限值（0.5μA/cm²）作为钢筋达到高腐蚀状态时的阈值,确定出再生混凝土中钢筋在第750个月时的可靠度函数开始趋近于零,处于中等腐蚀状态,从而直观反映了钢筋在实际环境中的有效使用寿命,可为再生混凝土中钢筋的维护与检测提供参考。     

混凝土铁路桥梁碳化寿命预测

在对混凝土碳化的主要影响因素分析的基础上,建立了预测桥梁保护层混凝土碳化深度的随机模型和碳化寿命准则。结合长龄期铁路桥梁的检测结果,提出了北方地区桥梁混凝土的设计强度和保护层厚度的最低要求。     

纳米SiO_2和纳米CaCO_3改善混凝土抗冻性能试验

研究了纳米SiO2和纳米CaCO3对混凝土7d、28d和78d抗压强度、劈裂抗拉强度及混凝土抗冻性能的影响。试验结果表明,纳米SiO2能显著改善混凝土力学性能和抗冻性能,试验中最优掺量为2%;纳米CaCO3能显著改善混凝土劈裂抗拉强度和抗冻性能,但对抗压强度影响不显著,试验中最优掺量为3%。     

加速渗透试验预测混凝土寿命的研究

主要通过变电压的加速氯离子渗透试验来预测混凝土的寿命,根据不同电压下混凝土中氯离子含量的变化规律,找到加速电压与达到氯离子临界浓度的时间之间的关系,最终预测海水中混凝土自然渗透情况下的寿命。依据对加速渗透试验结果的分析,建立了混凝土结构的寿命预测方程,方程预测的结果与实测数值符合性较好,表明预测方法较为合理。     

基于Copula函数的现场暴露混凝土寿命预测方法

针对基础工程中混凝土结构在现场暴露环境下的寿命预测问题,提出了1种基于Copula函数的多退化因素剩余寿命预测方法.先选取质量损失和超声声速作为关键退化因素,针对其不同退化轨迹,对实际采集数据进行退化建模,得到混凝土剩余寿命的边缘分布函数;再通过Copula函数建立各退化因素间的相关关系,将混凝土剩余寿命的边缘分布进行融合,得到其联合分布函数.结果表明:选择质量损失和超声声速这2个退化因素有助于建立混凝土在现场暴露环境下的退化模型,并得到其剩余寿命的边缘分布函数;基于Copula函数预测西宁市现场暴露环境下的混凝土使用寿命约225个月,损伤发展始于第180个月左右.     

基于损伤演化方程的混凝土寿命预测方法

基于混凝土的冻融或腐蚀损伤演化方程,提出了一套预测混凝土结构使用寿命的基本方法与理论体系;用单一冻融因素作用下的大量试验数据验证了混凝土的损伤演化方程;通过专门设计的盐湖卤水腐蚀单一因素和(干湿循环+盐湖卤水腐蚀)双重因素、3.5％质量浓度的NaCl盐冻试验,研究了青海盐湖钾肥和北京城市立交桥主体结构混凝土的使用寿命预测问题.结果表明:青海盐湖钾肥工程不宜采用普通混凝土和高强混凝土;C60引气高性能混凝土在盐冻作用下满足北京城市立交桥50年的使用要求.     

多因素作用下混凝土碳化模型及寿命预测

本文在回顾国内外混凝土碳化模型的基础上，考虑了包括荷载、温度、湿度及碳化速率系数时间依赖性等因素。结合试验结果初步建立了包括荷载在内的多因素作用下的混凝土碳化模型，并结合具体工程进行了寿命预测。     

基于碳化的C30P8结构混凝土服役寿命预测

根据碳化深度与时间关系的模型X=atb,推导出了基于碳化的混凝土寿命预测公式t1=(X1/X2)1/b·(t2C2/365C1),通过对加速碳化试验数据的回归,对反映混凝土碳化深度的后期增长趋势参数b进行了修正,并对混凝土进行了基于碳化的寿命预测。结果表明,通过加速试验取得碳化深度时,要充分考虑混凝土的养护龄期,特别是添加掺和料的混凝土,否则将不能准确地预测出混凝土的寿命。对所配制地下工程用高性能混凝土进行了碳化寿命预测,表明各配合比混凝土在钢筋保护层厚度为50mm情况下均能满足100年的抗碳化要求。     

海工混凝土使用寿命预测研究

在前人关于混凝土中氯离子迁移的影响因素的研究成果基础上，以Fick第二定律为基本模型，引入了混凝土中氯离子扩散系数的时间修正因素、吸附修正因素、温度修正因素、应力和裂缝状态修正因素等，结合可靠度理论，建立了海工混凝土寿命预测模型及其计算软件SLPMC，并将其应用于实际工程混凝土的设计计算和寿命预测。     

基于Weibull分布的钢筋混凝土通电加速可靠性评估

将3种强度等级的钢筋混凝土棱柱体置于盐渍土中进行恒电流通电加速试验,定期利用电化学工作站进行无损检测,选择Weibull分布进行可靠性建模,采用中位秩法、查表法和极大似然法对形状参数与尺度参数进行估计.结果表明:在盐渍土通电加速环境下,可靠度曲线表现出三阶段变化特点,失效率初期较小而后期急剧增大;3类参数估计方法中,尺...     

混凝土耐久寿命预测的研究方法综述

混凝土耐久寿命的预测是混凝土耐久性研究的一项重要课题,本文综合介绍了目前国内外有关混凝土耐久寿命预测的重要理论方法与实践,并简要论述了各种研究方法的优缺点.     

基于可靠性的在役混凝土结构剩余使用寿命预测

根据可靠性理论提出了基于可靠性的役混凝土结构剩余使用寿命的评估准则。结合在役混凝土结构荷载与抗力随时间变化的特点,分析了在役结构动态可靠度的变化,建立了在役混凝土结构在不同的维护与加固程度下结构剩余使用寿命的预测模型。     

基于静载强度分布的再生混凝土疲劳强度预测

在同济大学再生混凝土材料与结构研究组完成的大量再生混凝土静载抗压强度试验基础上,对再生混凝土静载抗压强度分布特征进行统计分析,得出再生混凝土的静载抗压强度可以用正态分布模型来描述;研究了不同粗骨料取代率情况下再生混凝土轴心静载抗压强度均值和方差的变化规律,对统计参数采用皮尔逊χ2拟合优度检验法进行了检验;基于文献研究的成果,推导出了再生混凝土疲劳寿命概率分布表达式和疲劳强度表达式,对比分析了不同粗骨料取代率、不同应力比情况下再生混凝土的疲劳强度变化规律。结果表明:随着再生粗骨料取代率的增加,再生混凝土的疲劳强度呈现出降低趋势;根据推导的表达式可以估算不同疲劳寿命、不同保证率下的再生混凝土轴心抗压疲劳强度,为再生混凝土路面设计提供了依据。     

混凝土使用寿命预测的研究进展

讨论了混凝土使用寿命的定义和混凝土使用寿命预测的基本方法,系统地总结与评价了几种混凝土使用寿命预测模型,并指出了该领域今后可能的发展方向。     

基于Wiener过程理论的盐渍土中混凝土损伤演化及寿命预测

基于新疆若羌盐渍土环境,对水胶比为0.32、0.35和0.38的混凝土试件,进行硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护3 d）这3种腐蚀制度下的耐久性试验,分析腐蚀制度与水胶比交互作用下混凝土动弹性模量经时演变规律与作用机制.并基于混凝土动弹性模量动态变化过程,通过Wiener过程理论,建立了盐渍土环境下混凝土服役寿命预测模型,以定量表征混凝土损伤劣化规律.结果表明：在各腐蚀制度下,随腐蚀龄期增加,混凝土损伤度均出现先减小后增大的规律;在腐蚀终期,混凝土水胶比与其损伤度呈负相关;在相同水胶比下,硫酸盐溶液浸泡腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护28 d）、盐渍土腐蚀（标准养护3 d）对混凝土损伤程度的影响依次增加;由Wiener过程理论建立的混凝土服役寿命预测模型可知,混凝土预测寿命退化呈3阶段变化趋势,其趋势与试验中混凝土劣化过程保持一致.     

基于Monte Carlo方法的淡化海砂混凝土离子侵蚀耐久寿命预测

近年来,沿海地区的建筑用砂逐步转向淡化海砂,而最受瞩目的是氯离子对混凝土耐久性能的影响.为了考虑影响氯离子侵蚀因素的随机性,分析了其概率分布特征,基于Monte Carlo方法,将可靠指标作为氯离子侵蚀耐久寿命终结的标志,进而对淡化海砂混凝土的氯离子侵蚀耐久寿命进行预测,完善了氯离子侵蚀环境下淡化海砂混凝土结构耐久寿命的预测方法.     

基于Weibull分布的非均质地层物性参数随机模型

地质信息及其表征具有随机不确定性和模糊不确定性,而土体物理力学参数之间又存在着固有的互相关性。通过对地层的已知孔隙率参数进行统计分析,利用Weibull分布模拟孔隙率的空间分布非均质特性,并结合随机中点位移法,模拟非均质地层孔隙结构的空间分布规律,建立了孔隙率的空间分布预测模型。研究建立了地质变量的空间函数关系,结合土性参数之间的相关性,以孔隙率为基本量形成二维地质剖面和三维数字地层,构造面向目标的非均质地层地质模型,探讨了非均质地层物性参数的时空分布特征及其有效描述,对地层局部地质信息的变异和随机性进行精细化描述和预测。