海洋平台结构疲劳损伤与寿命预测方法

在系统地分析和总结国内外有关海洋工程结构的疲劳损伤及其寿命可靠性评估方法研究的基础上，提出了基于随机疲劳理论的海洋平台结构疲劳可靠性分析方法，以此作为结构疲劳理论发展的主要方向之一。在此方法中，结合海洋工程结构的特点，提出了疲劳应力范围分布模型的修正，将疲劳寿命划分为疲劳裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命两个阶段。采用体系可靠度理论，分析了结构疲劳全寿命及其可靠性，在后将此方法运用到中国南海某一平台结构，说明了该方法的实用性与简便性。     

一次逼近随机有限元对堤坝模糊失效概率的分析

为了科学合理地分析防护堤坝工程中具有模糊性和随机性相互交叉的复杂双重不确定性工程安全问题，在协调元基础上，用一次逼近理论，对随机有限元模型引入了安全储备的模糊数学模型, 实现了对堤坝与基础系统工作状态的模糊随机有限元软化处理.安全储备模糊模型分别考虑为降半正态分布、降半梯形分布和降半Г分布，通过对具有这3种模糊特性的随机变量概率积分数值分析方法的研究，以及对有诸多复杂不确定因素的荆南长江干堤局部破坏失效机理进行的模糊因素下随机有限元的可靠性分析，发现堤身中部是局部破坏的失效集中区域,堤身外壳有局部剪切破坏，这和实际工程情况吻合.该方法为解决复杂的多重不确定性工程安全的分析提供了参考.     

钱塘江河口海塘风险分析和安全评估关键技术

在总结以往风险分析的基础上，分析了钱塘江河口海塘的风险因子，结合钱塘江河口河床易冲易淤的特点，建立了海塘失效概率树模型，得出了海塘风险分析的基本框架.海塘失效概率树为串联概率树，而条件概率P(B/A)解求是串联概率树要解决的关键问题，为此提出了假定条件概率近似符合正态分布，然后做积分变换推求条件概率的思路;在进行钱塘江河口海塘风险分析和安全评估时，要注意引入塘前滩地高程作为分析海塘整体稳定安全性的随机变量;采用信息熵理论分析高水位变异点，以及放水减淤、船抛块石等降低海塘失效风险措施研究等关键技术问题     

不同电场方向下电化学除氯过程氯离子迁移特征试验研究

为探究在不同电场方向下混凝土电化学除氯过程中氯离子迁移特征,本文在试件内部预埋可屏蔽式电极阵列,通过布设不同阳极面构建不同电场方向,重点研究了在电化学除氯过程中不同电迁面数混凝土试件内部电场以及氯离子分布特征,并探明其相互关系。结果表明不同电迁面数试件内部电场分布不同,阳极布设的电迁面与非电迁面电势梯度差异明显,但内部电场强度方向均指向钢筋处。同一试件内部氯离子分布在不同区域及不同保护层深度均有所不同,氯离子浓度的高低与电场强度的强弱存在明显的相关性。     

装配式混凝土结构可持续成本量化分析

为了评估装配式建筑在提高施工效率、减少人工依赖、减少污染排放等目标上的实施效果,需要从可持续性角度对装配式建筑在经济、环境和社会方面的影响进行定量分析.经济性评估可以针对直接成本,环境影响评估需要考虑预制构件制作、设备燃料消耗、施工扬尘和建筑垃圾排放等方面的环境成本,社会影响评估则应考虑建筑工人安全事故、噪音对社区人群生产力和房屋价值的影响以及个人和企业收入下降导致的政府税收等社会成本.以某装配式混凝土住宅的施工为例,计算了装配式结构和现浇式结构在能源、资源用量、直接成本、环境成本和社会成本等的差异,分析了人工费、材料费和机械费所占比例的变化,说明了地区社会经济参数对环境和社会成本的影响.结果 表明,装配式混凝土结构的总成本比现浇式结构高12％～15％,其中直接成本高27％左右,环境成本高7％左右,社会成本低90％以上.     

干湿循环下氯离子在混凝土中的传输

结合水分在混凝土中的渗流模型,建立在浓度梯度和孔隙液饱和度梯度的耦合作用下的氯离子在混凝土中的传输模型,并采用真实海洋环境中干湿循环作用下的暴露试验数据验证了模型的准确性和适用性。     

基于复合材料理论的混凝土内多离子扩散模型

根据Nernst-Einstein方程以及离子的浓度和电导率关系，探究多离子传输时离子浓度对离子扩散系数的影响，比较单离子传输和多离子传输的离子扩散系数差异.根据通用有效介质（GEM）理论，分别计算水泥浆、骨料和ITZ内部的离子扩散系数和体积分数，得到混凝土内部离子扩散系数，探究混凝土的构成组分对离子扩散系数的影响.综合考虑混凝土的构成组分以及离子的种类和浓度，提出基于多相复合材料理论的混凝土内部多离子扩散预测模型.比较计算结果与试验数据可知，离子的扩散系数随着离子浓度的增加而明显下降.和传统的离子扩散预测模型相比，该模型可以通过混凝土内部离子的种类和浓度预测离子的扩散系数，预测结果更加合理.     

基于压磁效应的磁性材料力学与疲劳的研究进展

针对目前混凝土疲劳损伤与寿命评估方法存在的耗费大、精度低等问题,迫切需要从宏观和细观相结合的角度,发展一种新型的混凝土疲劳损伤试验方法。系统阐述了基于压磁效应的铁磁性材料疲劳研究进展及基于压磁效应的磁性岩石力学研究进展。指出可将基于压磁效应的磁性材料力学与疲劳的研究方法引入到混凝土疲劳损伤与寿命预测领域。最后,提出了尝试进行人工合成的含磁铁矿粉混凝土压磁实验需要考虑的影响因素与关键问题,旨在探讨将压磁效应用于混凝土等非铁磁性材料疲劳实验及寿命预测研究的可能性,为将来进一步科学研究乃至应用于工程实践提供参考。     

混凝土空心小砌块建筑温度场

结合砌体结构温度裂缝控制问题 ,对混凝土空心小砌块建筑温度场进行了研究 ,根据实测与分析 ,得出了温度场分布规律 ,提出了温度应力计算中温度参数取值的建议。     

混凝土梁电化学修复后的耐久性能及力学特征

电化学修复技术可对耐久性劣化的混凝土结构进行耐久性提升,然而也会引起黏结性能降低、混凝土孔隙结构改变、钢筋氢脆等负面效应,进而影响构件整体的服役性能.为探明电化学除氯和双向电迁处理后混凝土梁的耐久性能及力学性能,本文结合氯离子含量梯度变化和弱极化曲线等对比分析了电化学修复后梁的抗腐蚀性能,结合荷载挠度曲线、钢筋与混凝土应变、裂缝分布等对比分析了静力力学性能.研究结果表明:电化学修复能有效去除钢筋表面氯离子,使钢筋恢复钝化,但钢筋笼内氯离子迁移效率相对较低;通电参数选取较小时电化学修复不影响混凝土梁的刚度和承载能力,但通电量较大时承载能力减小,延性退化较为明显.基于试验结果,本文建议电化学修复采用的通电参数需综合考虑耐久性提升效果及对力学性能损伤作用,以满足结构耐久性和安全性的要求.