无粘结预应力混凝土结构耐久性研究

对无粘结预应力混凝土结构的耐久性进行了研究 ,分析了混凝土的碳化、无粘结预应力筋防腐润滑油脂的耐久性能和无粘结预应力锚固体系抗腐蚀的性能 ,提出了提高无粘结预应力混凝土结构耐久性的有效途径。     

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%。     

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。     

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.     

体外预应力结构体系探讨

体外预应力技术的应用领域现阶段主要包括体外预应力混凝土桥梁、结构的体外预应力加固和预应力钢结构。分别介绍了各类应用中采用的材料与体系 ,探讨了不同锚固体系的选用原则 ,进一步指出体外预应力体系有待改进之处与相应的可能解决方法     

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     

武汉火车站复杂混凝土结构疲劳性及耐久性研究

武汉火车站采用铁路桥梁和房屋建筑相结合的特殊结构体系.利用试验模型,对复杂箱形截面的预应力混凝土结构在使用环境中造成的耐久性损伤,以及高速列车振动引起的疲劳现象进行理论和试验研究.得出高速列车振动对混凝土结构疲劳性和耐久性的影响规律及控制方法,复杂箱形截面预应力混凝土梁的疲劳寿命曲线;获得抗冻、抗腐蚀、抗疲劳的高耐久性混凝土技术.     

电绝缘预应力锚固体系在T梁中的应用研究

主要介绍一种在后张法预应力桥梁中采用的电绝缘预应力锚固体系,该锚固体系能有效地提高预应力混凝土结构的安全性和耐久性,并且具有可无损检测的优点,使用便携式LCR电桥表测出它们之间的电阻值,其阻值的大小能反映预应力筋的腐蚀程度,这样就能很好地监测到预应力筋的工作状况。通过在实际工程30mT梁中运用,得出在工程运用中需考虑的问题,并提出一些解决的方法,为下一步更好地应用做出有益的尝试。     

不同连接组合钢筋的宏电池腐蚀行为

采用混凝土模拟孔隙液和各种钢筋不同连接组合,模拟了钢筋在混凝土结构内部钝化、活化、腐蚀等多个阶段的电池腐蚀行为.根据参比电极扫描采集的电极电位数值曲线,分析了各种钢筋及其不同连接方法对其宏电池腐蚀的影响,并从混凝土结构耐久性的角度对各种钢筋连接方式的优缺点进行了评价.结果表明:在有电连接的钢筋骨架中宜使用同种钢筋(化学成分相同);现阶段应该优先选用同厂家生产的HRB400钢筋;受条件限制而必须采用不同钢筋时,宜采用绝缘连接方式.     

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。     

混凝土结构硫酸盐腐蚀研究综述

硫酸盐腐蚀是影响混凝土结构耐久性能一种重要的化学劣化因子。系统地阐述了混凝土结构硫酸盐腐蚀的研究现状,总结了已有的研究成果,并针对混凝土结构硫酸盐腐蚀耐久性研究领域提出了需要继续研究和深入的若干问题。     

氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命评估方法研究

根据氯离子侵蚀环境下混凝土结构中钢筋锈蚀的发生和发展,分析了结构性能的衰退过程,得到了氯离子侵蚀环境下结构耐久性寿命评估模型.考虑到寿命评估模型中主要参数的不确定性影响,基于Monte Carlo原理,采用CrvstalBall软件对混凝土构件进行了随机模拟.随机模拟结果显示,保护层厚度及氯离子浓度是影响氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性寿命的重要参数.     

钢筋混凝土锈蚀损伤研究综述

钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构耐久性降低的主要因素之一。简要说明研究钢筋混凝土锈蚀损伤的重要意义,阐述了钢筋混凝土锈蚀件损伤的研究状况。主要从混凝土中锈蚀钢筋的力学性能、钢筋锈蚀引起的混凝土损伤、锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能和锈蚀钢筋混凝土受弯构件、受压构件的受力性能、锈蚀钢筋混凝土构件抗震性能等方面总结归纳了国内外的研究现状与成果,并分析了今后的研究方向。     

往复荷载下预应力混凝土结构的数值模拟

现阶段,预应力技术得到广泛应用,深入研究预应力混凝土结构或构件的抗震性能有着重要的工程意义。在往复荷载下,预应力混凝土结构或构件的材料和力学行为复杂,需要借助数值模型加以准确模拟。本文基于杆件结构纤维模型程序,编制了预应力混凝土杆系结构及构件的数值分析模型。利用该模型,本文对往复荷载下的一榀有粘结预应力混凝土框架试件和一榀无粘结预应力混凝土框架试件,以及一根无粘结预应力混凝土柱试件进行了数值模拟。计算结果与试验结果的对比表明,由于采用了合理而准确的材料滞回模型并合理考虑了预应力的影响,本文开发的杆系有限元数值分析模型能够准确预测往复荷载下预应力混凝土杆系结构或构件的滞回特性,可以用于预应力混凝土实际结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

冻融损伤混凝土研究综述

以往研究表明,冻融作用是混凝土损伤破坏的主要威胁之一。随着混凝土结构服役时间的增加,冻融损伤作用逐渐暴露。然而,由于早期设计规范不成熟,且冻融损伤机理较为复杂,涉及多种变量,因而实际结构分析中忽略了冻融作用对混凝土力学性能及其与钢筋间黏结性能的影响,从而导致分析结果与实际存在偏差。综合国内外现有研究成果,分别从混凝土冻融损伤机理、材性研究和数值模拟3个方面出发,对混凝土冻融损伤研究现状展开了详细综述,以期进一步完善混凝土基本理论体系,从而可为在役混凝土结构的力学性能鉴定与耐久性检测提供理论参考。     

一种后张预应力筋腐蚀防护和监测的新方法

本文主要介绍一种在后张法预应力桥梁中采用的电绝缘预应力锚固体系。该锚固体系与普通的主要区别在于采用了电绝缘型的锚垫板。该垫板由圆环状承压板和塑料喇叭筒组成,而承压板中部采用传统的铸铁芯,周围包裹近乎绝缘的超高强混凝土。通过埋设电绝缘型锚垫板及采用塑料波纹管,使得预应力筋和锚具与周围混凝土绝缘隔离开来,不但能很好地起到对预应力筋的腐蚀防护,而且可应用阻抗表随时测量它们之间的阻抗。根据国外的研究成果,其阻抗值的大小反映了预应力筋受腐蚀程度。这样,可以通过监测动态阻抗值,组成无损检测系统,有效地提高预应力混凝土结构的安全性和耐久性。     

Computer-aided oxygen transport model of mass and energy simulation for corrosion of reinforced steel

The paper includes automated modeling and experimental verification of corrosion in reinforced concrete construction under the effect of varying oxygen concentration. Various construction corrosion cells with different concrete compositions under four different environmental conditions (air dry, submerged, 95% R.H and alternate wetting-drying) have been investigated under controlled laboratory conditions. Using the results (half-cell potential and gravimetric corrosion mass loss) of these laboratory tests and an automated computer-aided simulation model based on mass and energy transfer through the porous construction media for the corrosion process, it was possible to predict, maintain and manage the influence of oxygen concentration on the corrosion rate of the reinforcement in concrete construction under various defined conditions satisfactorily. The variation in oxygen concentration available for corrosion reaction has been taken into account simulating the actual construction field conditions such as by varying concrete cover depth, relative humidity, water-cement ratio, etc. The modeling task has been incorporated by the use of an automated computer based construction durability model ‘DuCOM’ developed by our construction research group at The University of Tokyo as a finite element computational approach for the effect of oxygen on corrosion in relation to W/C, concrete cover, chloride concentration and various environmental humidity construction conditions. This paper is of interest to a broad readership for those interested in automation in reinforced concrete construction involving durability design & engineering related to corrosion of steel in concrete, corrosion resistant construction technology, corrosion maintenance & management. The scope of this paper encompasses various stages of the corrosion in construction life cycle from initial planning and design, through construction of steel reinforced concrete facility, its operation and maintenance, to the estimation of demolishing due to limiting oxygen controlled corrosion damage. This paper contains novel investigations involving computer-aided durability design, corrosion modeling under varying oxygen, classification and standardization of corrosion product data. The paper incorporates mass and energy process simulation models and graphics for the effect of oxygen on corrosion and its automated inspection as well as management. This comprehensive automated modeling and experimental investigation involving variety of materials and environmental variables will help in profound understanding, maintenance and management of oxygen controlled corrosion reaction in RC construction and will provide significant future research prospects in the field of oxygen limiting automated corrosion modeling of RC construction.     

氯盐环境钢筋混凝土构件服役寿命计算

根据混凝土构件承载力的耐久性退化作用,建立了腐蚀环境作用下混凝土结构的3阶段服役寿命理论模型:诱导期、退化期和破坏期;即钢筋表面的自由氯离子浓度达到锈蚀临界值的时间、混凝土结构的主要材料(混凝土和钢筋)达到其材料耐久性破坏的限值、混凝土结构的承载力降低到安全使用极限状态作为各阶段的时间节点.基于氯离子扩散计算模型、钢筋...     

荷载作用下的混凝土硫酸盐腐蚀研究

本试验研究了荷载作用下混凝土的硫酸盐腐蚀,采用在线测定方法对不同水灰比的混凝土试件进行了与干湿循环有关的SD 和MDF耐久性试验,研究荷载、干湿循环和硫酸盐侵蚀等破坏因素的单独作用及其复合作用对混凝土耐久性的影响规律;以相对动弹十模量为评价指标对多因素协同作用下的不同水灰比混凝土试件的抗硫酸盐侵蚀性能进行了表征,通过动弹性模量在硫酸盐侵蚀条件下自变化,探索更为实用的混凝土抗硫酸盐性能的评价方法,对防治混凝土硫酸盐侵蚀提出了一些对策.