钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展

该文介绍了钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展和现状,并对这一研究课题的发展方向提出笔者的观点.     

工程荷载随机过程模型组合方法研究

在结构设计中通常要考虑若干个荷载共同作用下的荷载组合问题。在对泊松矩形波与泊松脉冲两大类常见荷载过程进行理论推导及数值计算分析的基础上,提出了在极限状态设计中用累积分布函数表达荷载组合最大密度函数的荷载组合方法,并将在极限状态设计中的计算结果与Turkstra方法和蒙特卡罗法的计算结果进行了比较。分析结果表明,采用本文提出的方法进行荷载组合计算是可行的。     

基于连续介质损伤力学的坑蚀钢筋高周疲劳寿命与损伤分析

以实测HRB400钢筋的疲劳损伤模型参数为基础,结合加速锈蚀钢筋蚀坑形貌和疲劳试验结果,通过二次开发在Abaqus平台上实现了坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测和损伤过程分析.结果表明:坑蚀钢筋高周疲劳寿命预测结果与试验值吻合较好;坑蚀钢筋蚀坑处存在应力集中,疲劳损伤主要集中在蚀坑底部附近,疲劳前期和中期损伤发展缓慢,疲劳后期疲劳损伤迅速累积;坑蚀钢筋弹性模量随循环加载次数的增加而降低;坑蚀钢筋蚀坑底部的应力在疲劳后期迅速降至较低值,并向周边转移,应力重新分布.     

外保温系统的透气性对混凝土墙体中性化的影响

对几种在日本应用较为广泛的外墙外保温系统的透气性及其对混凝土试件中性化的抑制作用进行测试,同时对采用外保温系统的实际钢筋混凝土建筑物外墙的中性化程度进行现场测试,结果显示,挤塑聚苯板外保温系统透气性很低,且采用注浆法施工时,该系统可有效地阻止混凝土中性化的发生.根据外保温系统透气件试验结果和8周中性化加速试验结果可以认为,当保温系统的透气系数大于10-4cm4/(N·s)时,该保温系统无法抑制混凝土的中性化.     

下承式桁架拱渡槽的结构可靠度分析

针对南水北调中线工程中较为广泛采用的预应力下承式桁架拱渡槽,采用空间杆系有限元程序与结构响应面法相结合,分析了桁架拱结构在正常设计条件下的可靠度.分析计算表明,该拱结构可靠度已达到了规定的要求,结构是可靠的;结构响应面法也是桁架拱渡槽结构可靠度分析的有效方法.     

混凝土结构耐久性的修复性评估方法

针对耐久性设计、修复设计和施工方案的优化，提出一种混凝土结构耐久性的修复性评估方法.基于结构全寿命周期成本理论，充分考虑了结构在不同时期的耐久性变化状况、成本组成及其时间价值，采用修复费用、修复工作量、修复时间、可靠性、耐久性、适修性、恢复性和环境属性8个指标，将混凝土结构耐久性修复等级划分为特修、大修1、大修2、中修1、中修2、小修1与小修2这7个模糊等级.采用模糊判断可信度确定各个指标的权重，并对修复性等级进行了多级模糊综合评判.结果表明，该评估方法客观而可靠，可为混凝土结构耐久性的修复提供指导.     

海洋环境侵蚀作用下混凝土梁抗弯性能试验研究

试验研究了某海港码头足尺锈蚀混凝土梁的材料力学性能和抗弯承载能力,分析了混凝土梁在海洋环境中的耐久性失效问题,提出了锈蚀混凝土梁的弯曲破坏失效机理,建立了足尺锈蚀混凝土梁的三维有限元模型,并对不同锈蚀程度的混凝土梁进行锈蚀模拟.电化学加速试验结果证明了该模型的合理性.     

混凝土结构破坏过程的离散单元法模拟

介绍了适于混凝土材料的离散单元模型的破坏准则、计算方程以及弹簧系数等计算参数的确定方法.对在强制位移作用下的混凝土板变形及破坏过程进行了数值模拟和动画显示,并对钢筋混凝土梁在不同剪跨比情况下的破坏形态进行了模拟分析.算例与分析结果表明,离散单元法是模拟混凝土结构破坏的一种有效分析方法.     

双向电渗对钢筋混凝土修复效果的试验研究——保护层阻锈剂、氯离子和总碱度的变化规律

为提高氯盐侵蚀环境下钢筋混凝土结构的无损修复效果,对受氯盐侵蚀的钢筋混凝土试件采用双向电渗技术,在排出氯离子的同时向混凝土保护层内引入阻锈剂.为考察该技术的修复效果,采用有机元素分析法和自动电位滴定法,结合电流密度、通电时间、水灰比、初始氯盐掺量4个影响因素,研究混凝土保护层内阻锈剂、氯离子分布的变化情况,并对保护层的总碱度进行测量;同时设置电化学除氯组作为对照.结果表明:双向电渗处理后试件保护层内氯离子含量降低,总碱度提高;通过对各参数的合理控制,阻锈剂迁移至钢筋表面的浓度足以起到较好的阻锈效果.双向电渗的效果随电流密度、通电时间、试件水灰比的增加而提高,而受初始氯盐掺量的影响较小.双向电渗在对混凝土氯离子迁出和总碱度提高的效果方面与电化学除氯有所差异.     

软弱夹层工程地质性质的室内仿真研究

岩体中软弱夹层是控制岩体稳定的重要边界条件.软弱夹层的厚度通常仅数毫米至数厘米,太薄的试样在现场难以进行饱水条件的强度试验.软弱夹层的工程地质性质既与岩体应力、地下水等环境条件有关,也与其成因性质、粘粒含量和粘土矿物成分等有关.对于成因相同、粘土矿物成分一致、粘粒含量变化不大的软弱层带而言,在受到不同压应力作用时,其物理力学参数必然与之有一定的对应关系.通过室内压密仿真试验,一方面再现了软弱夹层在饱水条件下的脱水、压密和固结过程,建立了基本物理力学指标与压应力的关系.另外,也从本质上揭示了软弱夹层的工程地质性质很大程度受岩体应力的影响.对于深部难以开展现场试验的软弱夹层的工程地质性质的评价,室内仿真试验方法提供了新的思路,具有显著的经济价值和工程意义.