函数型神经网络法在混凝土碳化分析中的应用

混凝土碳化是结构耐久性研究中的一个重要问题。本文首次提出庆用函数型神经网络法进行混凝土的碳化分析。该方法使用单层网络进行学习和计算,使网络的结构得以简化,收敛速度加快。将该网络应用于混凝土碳化的分析和预测。其结果优于传统的ＢＰ网络,并且学习速度有了较大的提高。     

钢筋脱钝氯离子阈值快速测定新方法

为了缩短钢筋脱钝氯离子阈值试验测试周期,基于混凝土中氯离子在电场加速作用下快速迁移的特性,提出一种钢筋脱钝氯离子阈值快速测定方法.该测试方法主要存在两大技术问题：外加电场电压确定和钢筋脱钝时刻的判别.为了证明该试验方法的可行性,设计了自然渗透实验进行对比.实验结果表明：电场加速实验能有效区分不同掺合料对氯离子阈值的影响.研究发现,由自然渗透实验测得的氯离子阈值略大于电场加速实验得到的氯离子阈值,两者比值为1.1～1.3,从而验证了该加速实验方法的可行性.     

扣件式钢管支模架稳定承载能力研究

在直角扣件抗扭刚度试验基础上,考虑扣件连接的半刚性,建立了扣件式钢管支模架稳定承载能力分析的三维有限元模型。采用线性屈曲和非线性屈曲分析方法计算支模架的稳定承载力,结果表明线性屈曲所得的稳定承载力要大于非线性稳定计算结果,尤其是在有初始缺陷时由线性屈曲所得的稳定承载力是不尽合理的。然后采用非线性屈曲方法,计算了不同搭设变量下的稳定承载力,并表示为工程上常用的计算长度系数。对稳定承载力的影响因素进行了分析,指出支模架的初始缺陷、扣件半刚性对支模架稳定承载力的影响比较显著,扣件螺栓拧紧力矩定为40N.m是经济合理的。本文的研究成果可作为扣件式钢管支模架稳定性设计的依据。     

机制砂钢筋混凝土梁受弯与受剪性能试验研究

为了从机制砂骨料的细观指标出发,研究机制砂混凝土梁的受弯与受剪性能,选取了天然砂和3种机制砂,对比了不同骨料的颗粒级配、细度模数、石粉含量、MB值等材性指标,利用图像分析处理技术获取不同骨料的形状参数,通过试验对比了不同细骨料混凝土的工作性能、抗压强度和体积稳定性能;分别设计了受弯和受剪天然砂及机制砂钢筋混凝土梁,通过荷载试验,比较不同细骨料混凝土梁的开裂荷载、挠度曲线和承载力等受力性能指标。研究结果表明：采用延性参数与圆度参数可以反映不同类型骨料间的颗粒形状差异,颗粒级配合理、形状参数良好的机制砂混凝土的强度和长期干缩性能可以达到甚至超过天然砂混凝土的,机制砂和天然砂钢筋混凝土梁的受弯、受剪破坏形态相似,承载力与其混凝土强度相关,可采用现行设计方法对机制砂混凝土梁进行承载力设计。天然砂钢筋混凝土梁抗裂能力略优于机制砂钢筋混凝土梁的,为此,采用现行开裂荷载计算方法会高估机制砂混凝土梁的开裂荷载,建议对机制砂钢筋混凝土梁的开裂荷载设计进行适度调整。     

混凝土材料的细观结构数值模拟与性能分析

在细观上将混凝土看作是由粗骨料、水泥砂浆和界面三相介质组成的复合材料,根据体视学原理并应用蒙特卡洛方法模拟出混凝土的二维圆形骨料分布;应用理论公式计算出界面厚度,并将界面看作是包围在骨料外面的一层圆环,在细观上模拟生成混凝土的三相组成;基于骨料随机模型,应用有限单元法提出了混凝土稳态氯离子扩散系数的计算方法并与试验结果进行了对比。结果表明,该模型用于计算混凝土稳定氯离子扩散系数是有效的。     

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。     

结构全寿命的耐久性与安全性、适用性的关系

在结构可靠度分析和设计中,尚未考虑耐久性对结构安全性和适用性的影响,缺乏相应的耐久性失效准则,对耐久性概念的认识还存在一定的分歧,针对上述存在的问题,从结构全寿命的角度出发,分析了安全性、适用性和耐久性三者的基本概念,明确了三者的基本内涵。通过分析影响结构抗力变化的各种因素,结构性能随时间变化的过程,指出在结构全寿命期内,不同的耐久性水平对结构安全性和适用性将产生不同的影响,三者之间是相互制约、相互影响的交叉关系,重新定义了结构的耐久性。提出了基于性能设计的耐久性极限状态设计新理念,同时指出性能极限状态设计可根据不同的耐久性要求,定义不同的耐久性极限状态,对同一结构构件,若采用不同的性能极限状态,结构的失效概率或使用寿命会有较大的差别。     

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。     

混凝土内部温湿度对钢筋锈蚀的影响

通过室内加速碳化试验,研究了混凝土内部温湿度变化对钢筋锈蚀的影响,并使用温湿度影响函数进行描述,建立了考虑混凝土内部温湿度影响的钢筋锈蚀速率模型.研究表明:不同配比混凝土试块中钢筋锈蚀的温度影响函数差别较大,但对于同一配比试块,即使钢筋处于不同的锈蚀程度,其温度影响函数仍相近;对于湿度影响而言,无论是对于不同配比试块还是同一配比中锈蚀程度不同的试块,其受湿度影响的相对变化规律几乎一致,因此可用统一的湿度影响函数进行描述.基于上述研究成果,探讨了可用于实际工程的钢筋锈蚀速率实时动态预测方法.     

混凝土结构长期性能的若干基本问题探讨

混凝土结构在建造以及服役过程中不可避免地产生损伤积累、抗力衰减和性能退化。混凝土结构的长期性能是指结构在长期的荷载与环境耦合作用下,随时间推进表现出的具有时变性的功能或特性。结构长期性能反映了结构性能随时间的变化,是结构的综合性能。考虑了在环境侵蚀作用、反复作用、持续作用下混凝土结构的时变累积效应,总结了混凝土结构长期性能在服役全过程中的劣化规律,明确了在环境侵蚀作用、反复作用、持续作用下结构长期性能劣化的各极限状态准则,并基于结构设计现状总结了结构长期性能的分项系数设计法和全概率设计法的设计思路。