混凝土开裂部位氯离子渗透试验研究

为研究混凝土裂缝宽度和深度对裂缝表面氯离子渗透的影响,制作了带裂缝的钢筋混凝土试件并进行了氯离子渗透研究.采用氯离子溶液浸泡时未开裂的试件、开裂试件的横断面进行研究.对于开裂的试件,通过对比裂缝的宽度、深度和裂缝表面氯离子渗透情况,并与未开裂试件断面氯离子渗透情况进行对比分析.研究结果表明,裂缝宽度对于裂缝表面氯离子渗透几乎没有影响,表面氯离子渗透主要与裂缝深度有关.对混凝土开裂部位的耐久性研究方法提出了新的观点,对混凝土结构耐久性的研究具有重要的参考价值.     

基于耐久性的在役结构可靠性分析

在荷载、环境和材料内部因素的作用下,钢筋混凝土结构的性能逐步劣化,结构的实际可靠度不断降低,基于混凝土碳化、混凝土保护层锈胀开裂和锈胀裂缝宽度3种不同的耐久性极限准则,提出了在役结构动态可靠度分析方法并对相关统计参数的取值进行了探讨.     

氯盐侵蚀下开裂混凝土耐久性可靠度研究

通过对诱导产生开裂的混凝土进行氯离子渗透试验,提出对带裂缝混凝土在饱和及非饱和状态下的氯离子渗透修正模型。在此基础上,基于引入示性函数的蒙特卡洛法,提出针对混凝土耐久性的模糊可靠度计算方法,并对某工程案例中的带裂缝混凝土结构进行了耐久性可靠度计算,对结构服役时间、裂缝宽度等参数对可靠度的敏感性影响进行了分析。研究表明:在氯离子侵蚀环境状态下,裂缝宽度与结构服役时间的增加都会显著降低结构的可靠度指标。同时对于混凝土给出了它的敏感性分析结果以及耐久性的寿命预测结果,可为相应的实际工程应用中给出参考。     

混凝土裂缝处碳化深度计算模型

普通钢筋混凝土结构一般都是带裂缝工作,裂缝的存在会使CO₂更易侵入混凝土内部,加速混凝土的碳化,对结构的耐久性不利。结合已有研究成果,定义了裂缝对混凝土碳化的影响系数γ_c,通过对预制裂缝的砂浆及混凝土试件进行碳化试验,分析了水灰比、碳化时间、环境相对湿度、裂缝宽度、裂缝深度对γ_c的影响,得出裂缝处混凝土碳化深度计算模型,并通过实际工程进行了验证。结果表明,裂缝宽度范围为0.06~0.7 mm时,模型均适用,且桥梁运营时间对γ_c影响不显著。     

钢衬钢筋混凝土管外包混凝土裂缝宽度计算公式安全度水平研究

通过引入等效保证率概念,对现有不同钢衬钢筋混凝土管外包混凝土结构裂缝宽度计算公式的计算精度以及安全度水平进行了分析比较。结果表明,前苏联П-780—83公式和董哲仁公式计算精度相对较高,其等效保证率分别达到了80.54%和92.38%。提出了两套钢衬钢筋混凝土管外包混凝土结构裂缝宽度计算建议方案:方案一为采用前苏联П-780—83中裂缝宽度计算公式计算,将计算值乘以增大系数1.2;方案二为采用董哲仁建议的裂缝宽度计算公式计算,其中平均裂缝间距改用国茂华公式。     

应用神经网络评估叠合结构的耐久性

由于叠合结构在预制和现浇两阶段受力截面高度不同，在荷载的作用下叠合结构产生的裂缝宽度，挠度，曲率总是大于钢筋混凝土和预应务混凝土在相同条件生的相应数值。而且在实际操作中，只明按照结构规范简单地将荷载征的两阶段结果叠加，导致误差很大，很难准确地进行叠合结构的耐久性评估。为此，作者提出了应用神经网络技术对叠合结构进行耐久性评估新方法，该方法以叠合结构的裂缝宽度，挠度作为结构耐久性评估的网络输入，对网络采用动量法和自适应学习率调整的方法，从而较好地解决了数据空间分布不均对网络收敛速度及精度伯影响因素。计算结果与试验结果较好吻合，真实地反映了叠合结构二次受力的实际情况，能准确地预测出叠合结构的裂缝宽度，挠度，且避免了实际操作中人为因素，环境因素的影响，是一种有效的评估方法。     

基于神经网络的混凝土梁斜裂缝宽度预测

对16根高强箍筋混凝土简支梁进行了受剪试验研究,分析了加载方式,混凝土强度、配箍率对斜裂缝宽度的影响,在试验基础上建立了混凝土梁斜裂缝宽度的BP网络模型.研究结果表明,该网络模型的模拟结果与试验结果符合较好,建立了高强钢筋混凝土梁受剪斜裂缝宽度和其影响因素之间的一种函数关系.因此,可以将人工神经网络运用到高强钢筋混凝土梁受剪斜裂缝宽度的研究中,实现斜裂缝宽度的预测.     

CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法

为完善CFRP布加固混凝土梁裂缝宽度计算方法,一方面基于粘结-滑移理论,对CFRP布加固混凝土梁的裂缝间距和宽度公式进行推导,提出了适用于计算CFRP布加固钢筋混凝土梁和有粘结预应力混凝土梁裂缝宽度的理论分析方法;另一方面又按照传统钢筋混凝土结构裂缝分析思路,在平均裂缝宽度lm计算公式中引入CFRP布和有粘结预应力筋影响项,在裂缝宽度wm计算公式和钢筋应力不均匀系数ψ的计算公式中引入考虑CFRP布和有粘结预应力筋作用的影响系数δf,并给出相应半理论半经验公式.两种分析方法的计算结果与试验结果吻合较好.     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度公式的探讨

钢衬钢筋混凝土压力管道应用于大型水电站中，一般在设计时都允许混凝土出现裂缝，但对裂缝宽度进行了限制，而实际工程实测值往往超过计算值。结合三峡大比尺结构模型试验分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度并对今后将进行的裂缝宽度的研究提供了建议。     

高铁隧道大直径盾构钢纤维混凝土管片设计和优势简析

为提高钢筋混凝土管片的抗裂性能和服役寿命,本文依托望京高铁隧道大直径盾构研究项目阐述盾构钢纤维钢筋混凝土管片的结构设计,通过对比钢纤维钢筋混凝土管片和钢筋混凝土管片的设计结果和成本优势,得出增加钢纤维减少钢筋用量不但降低成本,而且减小混凝土裂缝宽度达26%,提升管片耐久性.钢纤维钢筋混凝土管片设计在国内是个创新,可为地下轨交建设钢纤维混凝土预制管片一类工程的实际应用提供理论支持.     

混凝土结构碳化寿命的时变可靠度分析

在一般大气环境下,混凝土结构的耐久性问题主要是由于碳化引起的钢筋锈蚀问题.碳化造成混凝土结构从新建到最终失效破坏过程包括:混凝土中钢筋开始发生锈蚀;混凝土保护层开始出现顺筋裂缝;裂缝宽度达到不容许值或混凝土保护层锈胀剥落等三个阶段.采用拟Monte-Carlo随机模拟方法,计算了以上述三个状态作为极限我状态所对应的时变失效概率,计算结果令人满意.该方法可以应用于混凝土结构受钢筋腐蚀破坏的耐久性寿命预测中.     

钱塘江下沙海塘混凝土结构耐久性检测与分析

为了对已建钱塘江海塘混凝土结构的耐久性作一分析和评价,针对影响水工混凝土结构耐久性破坏（失效）的主要因素,根据钱塘江海塘下沙段所处的环境条件及混凝土结构形式等情况,制定出对裂缝、混凝土强度、碳化深度、氯离子含量以及抗渗性等的检测方案．对检测结果的分析表明,钱塘江海塘混凝土结构的耐久性良好,影响其耐久性的主要因素是表面裂缝和混凝土的抗渗性．     

蒙皮钢筋在高强钢筋混凝土受弯构件中的应用

为了研究配置500 MPa钢筋的混凝土梁的受弯性能,对4根矩形截面混凝土梁进行了受弯破坏试验.考虑到应用500 MPa钢筋作为受力主筋,可能会导致构件在高应力状态下出现过宽裂缝而不能满足结构适用性和耐久性的要求,试验设计了两组配有蒙皮钢筋的梁进行受弯承载力、变形及裂缝宽度的对比研究.试验结果表明,蒙皮钢筋的配置能够有效地减小受弯构件的整体变形,限制裂缝的开展宽度,使得梁在正常使用阶段能够满足裂缝宽度限值要求,可作为控制构件裂缝宽度的一种新型配筋方式.     

混凝土灌缝加固胶JGN-F在水利工程中的应用

混凝土表面裂缝在一定条件下可发展成贯穿和深层裂缝，使局部甚至整体结构发生破坏，影响构件的质量，危害极大。因此修补混凝土裂缝十分重要。凝土灌缝加固胶JGN—F能有效提高构件的耐久性、恢复结构的整体性和使用功能。     

混凝土结构锈胀开裂预测的路径概率模型

针对氯盐环境下服役混凝土结构钢筋锈蚀、锈蚀程度不易检测及混凝土锈致开裂的现状,基于混凝土锈胀开裂过程的随机性,提出一种预测钢筋锈蚀、混凝土锈胀裂缝开展时变特性的概率模型,并编制了计算程序.该模型可以模拟混凝土中钢筋锈胀开裂发展进程的路径,有效评估氯盐侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀状况和锈胀裂缝宽度不同时段的概率分布,同时能估计构件钢筋样本锈蚀百分比.通过对濒海环境下某混凝土桥下部结构的耐久性评估,验证了该模型的准确性.该模型实现了对服役混凝土结构耐久性能的有效预测,评估结果可为工程维修和加固提供理论依据.     

混凝土构件裂缝控制模糊可靠度计算方法

以"引入模糊示性函数的蒙特卡罗法"为基础,建立了一种混凝土构件裂缝控制可靠指标计算方法。对GB50010—2010《混凝土结构设计规范》以及修订前规范GB 50010—2002中裂缝宽度计算公式的可靠指标进行了计算比较。由此得出:GB 50010—2010中裂缝宽度计算公式的可靠指标处于1.0～1.4之间,较修订前规范公式的可靠指标整体下降了0.8左右。目前仍宜将规范公式的裂缝宽度计算保证率取为95%。     

混凝土状况对钢筋锈蚀的影响及原因

钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构耐久性等级下降的主要原因之一,本文根据工程调查,分析了混凝土状况对钢筋锈蚀程度的影响,认为垂直裂缝对钢筋锈蚀的影响程度远小于纵向裂缝、混凝土碱度、碳化等其它因素．文中从设计和施工两方面提出预防钢筋锈蚀的措施．     

钢筋混凝土桥梁构件最大裂缝宽度可靠度分析

正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性的某项规定极限值,并控制结构的外观．分别从最大裂缝宽度方面分析了铜筋混凝土桥梁构件正常使用极限状态的可靠度,以及正常使用极限状态下桥梁可靠度的分布范围．     

开裂混凝土中氯离子扩散行为的细观数值模拟

为了研究氯离子在开裂混凝土中的扩散性能,考虑混凝土细观结构的非均质性,将含有裂纹的混凝土试件视为由砂浆基质、骨料、界面过渡区以及裂纹组成的四相复合材料,建立了带有单条裂纹的二维细观有限元模型.数值模型中,骨料不具有渗透能力,砂浆基质和界面中的氯离子扩散性能由水灰比确定,裂纹相中氯离子扩散系数与裂纹宽度的定量关系由文献中已有试验数据的拟合获得.研究了骨料分布形式对氯离子扩散行为的影响,分析并探讨了不同裂纹宽度下混凝土中的氯离子扩散行为.数值结果与试验数据的良好吻合说明了该方法的准确性.研究结果表明:骨料的随机分布形式基本不影响混凝土中氯离子的扩散行为;裂纹宽度小于50μm时,混凝土中氯离子的扩散行为基本不受裂纹的影响;裂纹宽度介于50~170μm时,氯离子的扩散随裂纹宽度增大而明显加剧;裂纹宽度大于170μm时,氯离子在裂纹附近的扩散趋于二维扩散形态.