环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响

环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响

一、环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响(论文文献综述)

苑旭雯[1](2021)在《模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土结构在氯离子环境中的耐久性一直是备受国内外学者关注的关键性科学难题。钢筋的腐蚀被普遍认为是造成混凝土结构耐久性下降的主要原因。因此,深入研究探讨混凝土结构中钢筋的腐蚀行为及其机制,对进一步采取更好的防腐措施,合理预测混凝土结构剩余使用寿命具有重要科学意义和工程应用价值。实际工程应用中,通常钢筋混凝土结构需经历养护和应用两个阶段,与之相应钢筋表面所处状态和环境不同,因此其腐蚀行为存在显着差异。然而,文献调研结果表明,目前针对钢筋在模拟混凝土孔隙液中腐蚀行为的研究,绝大多数将这两个阶段混为一谈,要么忽视了钢筋所处的钝性状态,或与养护阶段钢筋所处环境不符;要么采用阳极氧化膜代替自然钝化膜研究钢筋的耐蚀行为,所得结果往往与实际工况相差甚远,难以指导具体实践。为此,本论文通过不同腐蚀电化学实验,结合表面观察与分析技术,在模拟不同龄期混凝土孔隙液中,系统研究了相应混凝土养护阶段钢筋的钝化行为,以及混凝土服役阶段钢筋表面的去钝化过程,分析探讨相关材料的微观组织、合金元素,以及环境因素对钢筋钝化和去钝化行为的影响及作用机理。针对混凝土养护阶段钢筋表面所处的介质环境,显然自然钝化更符合实际工程中钢筋表面钝化膜的生长过程。研究发现,在高碱性模拟混凝土孔隙液中,随钝化时间的延长,钢表面生成一层具有梯度化学组成层状结构的自然钝化膜,其化学组成和耐蚀性能与基体所含合金元素和钝化时间密切相关。HRB400钢表面所形成的自然钝化膜,外层主要为Fe3+氧化物,内层主要由Fe2+氧化物组成。430铁素体钢和304奥氏体钢表面自然钝化膜的外层主要由Fe和Cr的氧化物和氢氧化物组成,富含Fe3+化合物,而内层主要由Fe2+和Cr3+氧化物组成,富含Fe2+物种。在双相不锈钢2304和2205的自然钝化过程中,合金元素Mo直接参与到钝化膜的生长过程,并通过调节钝化膜中其它氧化物的含量而影响钝化膜的成分分布和厚度。在自然钝化初期,由于Mo氧化物对Cr氧化物的部分替代效应占主导地位,使得高含Mo双相钢2205的耐蚀性能弱于Mo含量低的双相钢2304。随着钝化时间的延长,Mo-Ni合金元素的协同效应在钝化过程中逐渐占主导地位,使得2205钢表面钝化膜中Cr氧化物含量升高,有效促进了其耐蚀性的提高。针对应用阶段中钢筋表面所处的介质环境,研究探讨了溶液pH值、Cl-浓度和温度对自然钝化膜去钝化过程的影响。结果表明:随着溶液pH的降低,钢表面预钝化膜中Fe3O4逐渐分解为FeOOH和Fe(OH)3,使得钝化膜中Fe2+/Fe3+比值降低,而Cr氧化物含量有所增加。对于钝化膜的退化,溶液中对去钝化具有抑制效应的OH-和具有促进作用的Cl-在钝化膜表面的竞争吸附,决定着自然钝化膜的去钝化过程。在高pH值和低Cl-浓度的溶液中,OH-对去钝化过程的抑制作用占主导地位,自然钝化膜稳定、自修复能力强,耐点蚀性能提高。随着溶液pH值下降和Cl-浓度升高,Cl-对去钝化过程的促进作用居于支配地位时,表面钝化膜不稳定并发生退化。温度对钢表面自然钝化行为和钝化膜半导体性质有显着的影响。随溶液温度升高,溶液中氧浓度降低和钝化膜中氧化物的氧化速度升高,导致HRB400钢钝化膜电阻值逐渐增大,稳定性和耐蚀性得到提高。对于不锈钢,随溶液温度升高,钝化膜电阻先升高再降低,这种现象可能与不锈钢钝化膜中组分氧化及所生成产物的状态变化相关。在含Cl-的模拟液中,随温度升高,Cl-的活性增强,穿透钝化膜的能力增加,速率加快,导致自然钝化膜稳定性下降和溶解过程加速,预钝化钢耐蚀性下降。

郭佳庆[2](2021)在《青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能研究》文中进行了进一步梳理随着国家对新基建政策支持力度不断加大,青海省积极响应并大力推进基础设施建设。由于青海省境内分布广泛盐渍土,且不同区域盐渍土的工程力学特性存在明显差异,因此,在该地区基础设施建设过程中,因盐渍土的腐蚀、盐胀、融陷等特性使埋地混凝土构件的服役性能受到不同程度的影响。因此,系统地研究青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能对该地区的工程建设具有重要的指导意义。本文以青海省海东市平安区硫酸盐渍土为研究对象,在确定其具有盐胀性的基础上,围绕其盐胀性、腐蚀性分别开展了埋地钢筋混凝土板受盐胀作用现场试验、粉煤灰混凝土试块抗硫酸盐侵蚀现场试验;同时,通过室内混凝土试块全浸泡试验,研究了不同温度条件下硫酸钠侵蚀对混凝土劣化性能的影响。并结合SEM微观电镜扫描试验、EDS能谱分析试验,通过Matlab软件数据拟合,采用正交试验方法、BP神经网络模型等分析方法,对青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能的评价指标进行了初步探究,得到以下主要结论:(1)青海省海东市平安区盐渍土类型属于硫酸盐渍土,其盐渍化程度属于中盐渍土,同时含有少量的氯盐。百分含量最高的阴离子是SO42-,含量较高的阳离子是Na+,土体呈现中盐胀性。(2)基于青海省海东市平安区盐渍土场地埋地钢筋混凝土板受盐胀作用现场模型试验,明确了盐胀应力的概念,研究了考虑温度影响的盐渍土盐胀作用下钢筋混凝土板内及其表面的盐胀应力变化规律,利用钢筋混凝土板内外应变监测结果,通过理论分析,给出了盐胀应力αy计算方法。基于sum of sine函数模型将1年内盐胀应力αy的变化过程以及相对应的盐胀作用划分为发展阶段、稳定阶段、下降阶段3个阶段。其中发展阶段为每年10月份至次年2月份,在此期间其温度变化范围为10℃~0℃之间,在该温度范围内,随着温度降低,αy不断增加,说明盐胀现象愈为强烈。根据本文的研究结果对青海盐渍土地区的埋地结构物设计提出建议,以期最大程度的减少盐渍土对埋地结构物的破坏。(3)基于青海海东硫酸盐渍土地区粉煤灰混凝土试块抗硫酸盐侵蚀现场试验,通过研究混凝土试块立方体抗压强度随时间的变化规律,结果表明,侵蚀240d后粉煤灰混凝土试块的立方体抗压强度有所提高,侵蚀540d后粉煤灰混凝土试块的立方体抗压强度降低明显,粉煤灰最优掺量为10%。SEM结果表明,侵蚀540d后的粉煤灰混凝土试块出现了微裂缝,主要因为化学反应生成的钙矾石晶体膨胀所致。正交试验和BP神经网络模型预测结果均表明,侵蚀时间是影响粉煤灰混凝土构件服役性能的主要因素,粉煤灰混凝土构件现场侵蚀540d后发生了初步劣化,但未发生破坏。(4)基于室内混凝土构件浸泡试验,通过分析单轴立方体抗压强度、弹性模量及抗腐蚀系数K三个指标,研究了不同温度(35℃、20℃、-15℃)条件下Na2SO4侵蚀对混凝土劣化性能的影响。结果表明:上述三个指标绝对值均随着恒定浸泡温度的降低而降低。SEM结果显示,温度和浸泡时间影响了钙矾石晶体的产生及生成数量,钙矾石晶体生长过程中造成的结晶压力和微细针状晶体吸水膨胀在水泥石中产生的内应力,使得混凝土结构内部出现微裂缝,从而导致混凝土强度降低。(5)结合现场试验和室内试验结果,初步提出了青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能评价指标F,而与评价指标相关的经验系数a的确定还需进行较长时间的试验获取更加丰富的试验数据确定。

Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[3](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中研究表明为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)

刘帅[4](2020)在《基于多传感器信息融合的钢筋混凝土腐蚀检测研究》文中研究指明钢筋混凝土腐蚀是影响建筑物结构耐久性的主要原因,当今社会钢筋混凝土的应用非常普遍,腐蚀会带来一系列的经济问题、资源问题和社会问题,因此及时获取建筑物中钢筋的腐蚀状况显得尤为重要。针对当前钢筋混凝土腐蚀检测传感器单一、腐蚀程度识别精度不高等问题,本文应用多传感器检测系统对钢筋混凝土进行腐蚀检测,利用自适应卡尔曼滤波算法对特征参数降噪,建立多传感器检测识别数学模型,实现钢筋混凝土腐蚀检测的信息融合。多传感器信息融合是利用传感器检测技术、数据滤波技术和神经网络识别技术等对钢筋混凝土的腐蚀情况进行及时的监控和评估,本文所做的研究工作包含以下内容:(1)钢筋腐蚀检测数据滤波方面:改进传统的卡尔曼滤波算法,利用最大概似估计准则,分别设计测量噪声、系统噪声和状态预测协方差估计器,实现估计模型的动态调整,降低检测系统中传感器测量噪声和系统噪声的干扰。(2)钢筋腐蚀程度识别方面:建立模糊神经网络数学模型,针对传统粒子群算法(PSO)在处理复杂搜索问题中容易提早收敛,局部寻优能力较差等问题,提出了PSO算法中惯性因子的调整方法,将改进的PSO算法优化模糊神经网络,并给出了粒子的位置收敛性和速度收敛性分析。通过改进的PSO算法得到优化的神经网络连接权值,提高算法的搜索速度和训练效率,降低钢筋腐蚀识别误差。(3)在此基础上,本文设计基于多传感器信息融合的钢筋混凝土腐蚀检测系统,该系统包括硬件设计和软件设计。硬件电路设计包括传感器信号采集电路、模数转换电路以及无线通信电路等,实现对钢筋腐蚀参数的数据采集;检测系统软件部分的开发包括下位机设计和上位机设计,利用多传感器信息融合算法,实现钢筋腐蚀参数的实时人机交互。(4)通过实验对本文提出的多传感器信息融合算法进行验证,实验表明钢筋腐蚀检测系统参数测量精度得到提升,降低了钢筋腐蚀程度识别模型的预测误差,从而验证了多传感器信息融合算法的可行性。

高红帅[5](2020)在《预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究》文中指出预应力钢丝绳加固技术的黏结材料一般采用复合砂浆进行防护,但容易出现复合砂浆开裂钢丝绳锈蚀等问题,将高强度和高韧性的聚氨酯水泥复合材料替代复合砂浆作为黏结材料可以解决开裂的问题。预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固技术将预应力钢丝绳的主动加固和聚氨酯水泥增大截面的被动加固进行有效结合,发挥了两种加固方式的优势。本文依托吉林省重点科技项目--“聚氨酯水泥-预应力钢丝绳加固桥梁技术研究”(项目编号:20150107),首先对聚氨酯水泥复合材料的力学性能进行研究,然后对预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固钢筋混凝土梁进行了试验研究、有限元分析和理论研究,最后采用此加固技术对实桥进行了抗剪加固。本文主要的研究内容如下:(1)聚氨酯水泥复合材料主要由聚氨酯和水泥组成,两者的反应速度和凝结时间通过催化剂调整,高强度、高韧性的聚氨酯水泥是致密均质的,制备过程要防止气泡产生,水是气泡出现的重要原因,水泥的炒干脱水是制备过程的关键步骤。基于抗压和抗折试验得到了聚氨酯水泥的最优配合比,聚灰比对强度影响较小,但对弹性模量影响较大,聚灰比大的材料主要表现为韧性,反之为脆性。(2)环境温度对聚氨酯水泥复合材料的弯曲和疲劳性能影响较大。在弯曲性能方面,温度升高,聚氨酯水泥弯拉强度和破坏荷载先减小后增大再减小,破坏应变和破坏位移均增大,劲度模量减小。聚氨酯水泥低温时表现为脆性破坏,温度升高后转变为弹塑性破坏,高温时表现为柔性破坏。在疲劳性能方面,弯拉劲度模量和残余劲度模量低温时表现为先缓慢减小后快速减小的特点,高温时一直表现为缓慢减小,随着温度的升高,初始弯拉劲度模量和每次加载耗散能均逐渐减小,但滞后角和疲劳寿命逐渐增大。基于经典疲劳理论,提出了温度和外力耦合作用下聚氨酯水泥疲劳寿命预测模型,所提出预测模型与试验数据吻合较好,能够预测材料的疲劳寿命和疲劳极限。(3)采用预应力钢丝绳、聚氨酯水泥和预应力钢丝绳-聚氨酯水泥三种方式对钢筋混凝土试验梁进行抗剪加固,研究不同加固方式和钢丝绳配绳率对抗剪性能的影响,分析了试验梁的破坏过程、荷载-位移曲线、特征荷载和位移、荷载-应变曲线,结果表明预应力钢丝绳-聚氨酯水泥复合加固效果最好,能够大幅度提高试验梁的抗剪承载力和延性,复合加固中钢丝绳对混凝土提供预压力提高其核心强度,限制裂缝开展,发挥箍筋作用直接参与抗剪,聚氨酯水泥加固层增加了剪跨区的受剪面积和剪切刚度,其高强度的特点发挥出类似混凝土抗剪的作用,其高韧性的特点发挥出类似钢筋抗剪的作用,钢丝绳和聚氨酯水泥两者结合显着提高了加固梁的抗剪性能。(4)采用ABAQUS建立预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固钢筋混凝土梁的有限元模型,通过对比分析有限元计算结果和试验结果发现两者吻合较好,说明ABAQUS有限元模型可以对抗剪加固梁进行有效合理的计算。基于有限元模型对影响加固梁抗剪性能的外部参数、原梁参数和加固参数进行了拓展分析,可以发现温度与极限承载力近似表现为线性降低的趋势,但降低幅度很小;剪跨比对极限承载力影响较大,但其大于3后,加固梁抗剪承载力不再提高;混凝土强度、配箍率、配筋率与加固梁的极限承载力近似表现为线性增长关系;原梁损伤程度增加,加固梁极限承载力减小,损伤程度大于70%,加固效果不变;钢丝绳配绳率与极限承载力近似表现为线性关系;预应力水平小于0.35,加固梁承载力提高幅度较大,但大于0.35后承载力提高幅度很小;聚氨酯水泥U形粘贴加固效果最好;聚氨酯水泥粘贴厚度较小时,与极限承载力近似表现为线性增长的趋势,但粘贴厚度大于一定数值后,承载力不再增长。(5)基于B区和D区的概念将预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固梁剪跨区分为D-D梁、D-B-D短梁、D-B-D长梁三种类型,建立其拉压杆模型,总结了各杆件的刚度计算公式,分析了不同剪跨比加固梁的抗剪作用机理,D-D梁剪力传递分为直接传递和间接传递,并按比例分配,D-B-D梁剪力全部为间接传递,D-B-D短梁B区长度小,力流只发生一次间接传递,D-B-D长梁B区长度大,力流会发生多次间接传递,将拉压杆模型的计算结果与试验值、模拟值对比,发现其吻合程度很好,验证了拉压杆模型计算加固梁抗剪极限承载力的有效性。考虑剪切变形对挠度的影响,研究了 D区和B区斜压杆角度的计算方法,提出了考虑剪切变形的挠度计算公式,可以较好的预测正常使用阶段加固梁的变形。(6)采用预应力钢丝绳-聚氨酯水泥和粘贴钢板对两座钢筋混凝土 T梁桥进行抗剪加固,并进行加固前后的荷载试验,加固后腹板剪切刚度增强,T梁的挠度和主应变均有不同程度降低,但预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固降低程度多,加固效果好。在不同温度下对预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固的T梁桥进行了两次荷载试验,发现温度对加固后挠度和主应变的影响均小于5%,影响程度较小。

王俊杰[6](2020)在《基于螺旋分布式光纤传感器的预应力锚索的腐蚀规律研究》文中进行了进一步梳理由于环境因素的影响,预应力锚索易产生腐蚀,降低结构的工作寿命,产生严重的安全隐患,造成巨大的经济损失。同时,预应力锚索深埋在混凝土结构中,导致锚索腐蚀具有时间随机性、空间随机性、隐蔽性等特征。此外,工程常用监测方法存在缺陷,对锚索的腐蚀难以实现长期有效的实时监测。因此,研究实际工程环境中的预应力锚索的腐蚀规律是有挑战性的。本文针对预应力锚索的腐蚀问题,进行基于螺旋分布式光纤的预应力锚索腐蚀规律的研究是十分必要的,将对工程结构的剩余寿命研究提供参考价值。主要研究内容如下:(1)利用混凝土弹性力学理论,简化分析模型,研究基于螺旋光纤应变的腐蚀率理论预测模型,并分析螺旋光纤应变的影响因素。(2)制作不同规格的钢筋混凝土试件,采用电加速腐蚀的方法,验证基于螺旋光纤应变的腐蚀率理论预测模型的正确性,阐明腐蚀长度、混凝土保护层厚度对螺旋光纤应变的影响规律,并分析钢筋混凝土结构的腐蚀规律。(3)基于螺旋分布式光纤测试方法,搭建预应力锚索的腐蚀模型,研究预应力锚索的腐蚀规律。

许海建[7](2020)在《磷酸钾镁水泥体系钢筋锈蚀机理》文中提出磷酸镁水泥(Magnesium Phosphate Cement,MPC)通过磷酸盐和重烧氧化镁发生酸碱中和反应,形成性能优良的具有化学结合陶瓷属性的新型胶凝材料。钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土耐久性的一个重要因素,无论是碳化还是氯盐侵蚀,都会对钢筋混凝土结构产生巨大的破坏。有研究发现钢筋在MPC中比在普通硅酸盐水泥(Ordinary Portland Cement,OPC)中有着更好的耐氯盐侵蚀效果,但对其耐蚀机理研究还比较少,机理解释尚不完整。为此本文首先通过压滤法得到MPC孔溶液,根据孔溶液中各元素的实测浓度配置MPC模拟孔溶液。然后根据MPC孔溶液中离子的浓度绘制Pourbaix图,通过Pourbaix图设计了MPC模拟孔溶液中钢筋锈蚀的电化学试验。为对比模拟孔溶液中钢筋锈蚀行为,本文还得出了在碳化条件下钢筋具有较优耐蚀性能的MPC净浆配合比;同时通过热力学计算研究了MPC中钢筋在碳化后的锈蚀机理。最后在微观角度上采用分子动力学模拟,综合分析了MPC中钢筋的锈蚀机理。采用热力学模拟方法研究了MPC中阴离子、阳离子及侵蚀性离子单独作用和共同作用时Fe-H2O体系的Pourbaix图(即Eh-p H图)。模拟结果显示:在Fe-MPC-Cl-H2O体系中,由于Fe3(PO4)2·8H2O、Fe2O3和MgFe2O4覆盖在钢筋表面很有可能是MPC体系中钢筋耐锈蚀的重要因素。采用电化学试验研究了磷酸盐浓度、p H值及环境温度对钢筋锈蚀行为的影响。结果表明:(1)随着磷酸盐含量的增加钢筋的耐蚀性得到明显增加,当磷酸盐含量达到0.05 mol/L时钢筋在MPC模拟孔溶液中的耐蚀性优于钢筋在OPC模拟孔溶液中的耐蚀性;(2)p H值越高钢筋的耐蚀性越好。在pH仅为10.68时钢筋就具备了良好的耐蚀性,结合热力学计算主要原因是在该pH值下PO43-活度非常高,足够维持Fe3(PO4)2·8H2O的稳定生成使钢筋有着很高的耐蚀性,且该膜层在碳化后仍然能稳定存在;并得出内层为铁氧化物及氢氧化物和外层为Fe3(PO4)2·8H2O及MgFe2O4的双层钝化膜结构。(3)25℃-50℃时温度升高有利于磷酸亚铁膜层的形成,钢筋耐蚀性更强;50℃-75℃时温度升高导致缺陷的存在,使钢筋耐点蚀能力迅速减弱。磷酸盐浓度([KH2PO4])和p H值对临界氯离子浓度[Cl-]crit影响的归一化预测模型为:在钢筋净浆的加速碳化试验中,探究了MPC镁磷比、硼砂含量及水灰比对钢筋锈蚀行为的影响,结合热力学模拟结果显示:不同配比的MPC浆体在早期孔结构差别较大,阻抗模量差距较大,碳化后浆体电阻之间的差距逐渐降低,主要是由于浆体中过剩的MgO会被碳化成MgCO3·Mg(OH)2·3H2O和MgCO3,填充了MPC浆体中的孔隙使浆体变得致密减缓了钢筋的锈蚀。当镁磷比为6或者7,缓凝剂掺量为5%-8%,水灰比在0.16左右时,MPC浆体对钢筋的保护作用较好。为了从微观角度阐述MPC中钢筋锈蚀机理,本文采用了分子动力学模拟研究了PO43-含量、OH-含量、温度、磷酸根种类及晶面对溶液中离子的扩散行为和溶液与钢筋的吸附能的影响。分子动力学模拟结果显示:(1)随着磷酸盐含量的增加,磷酸根与Cl-在钢筋表面相互竞争作用增加,Cl-扩散系数减小吸附系统稳定性增强,钢筋耐蚀性增加;(2)在溶液中含有较多的氯盐的情况下,当磷酸盐与Cl-之比达到1:1时,钢筋的耐蚀性得到显着提高;(3)溶液中的OH-可以减缓Cl-的扩散,同时促进PO43-的扩散,增加钢筋的耐蚀性。以上结果表明,MPC中孔溶液对钢筋有着优异的化学保护作用,并且MPC浆体在碳化后对钢筋也有着优异的物理保护作用。上述机理研究结果为MPC在结构工程及海洋环境中的使用提供了理论支撑和试验依据,并为后续的深入研究提供了参考。

许超[8](2020)在《基于蒙特卡洛法的地铁混凝土耐久性环境区划研究》文中研究表明目前我国地铁总运营里程已达5800多公里,建成并已运营的城市达30余座。地铁设施中大量采用混凝土结构,随着服役年限的增加,地铁混凝土结构的耐久性成为关键性问题。地铁已建成并运营的城市地域分布范围广,服役环境差别明显,不同服役环境对混凝土耐久性的影响程度也不尽相同。为了提高地铁混凝土的耐久性及保持城市地铁的运营能力,必须对地铁混凝土的耐久性进行合理的评价,明确不同地区地铁混凝土服役环境特点并进行科学的划分成为首要任务。本文以国家重点研发计划项目“复杂环境下轨道交通土建设施防灾及能力保持技术”(2017YFB1201204)为依托,围绕地铁混凝土耐久性开展服役环境分析和区划研究,主要内容及成果如下:(1)通过对地铁混凝土服役环境特点的分析,借鉴地上混凝土结构耐久性的已有研究成果,确定影响地铁混凝土耐久性的主要因素为碳化、氯离子侵蚀、冻融破坏、杂散电流侵蚀。本文主要针对碳化和氯离子侵蚀两个因素展开研究,这也是我国南方地区和沿海城市地铁混凝土耐久性的主要影响因素。(2)对碳化和氯离子侵蚀机理及主要环境影响因素展开了分析,调研了南京与青岛两个城市的地铁地下水环境,以环境因素作为环境区划的指标,统一了地铁混凝土寿命预测模型的材料参数,并分别建立了混凝土碳化寿命与氯离子侵蚀寿命的预测模型。(3)环境的温湿度、二氧化碳浓度等环境参数与地铁混凝土碳化程度直接相关,为了探究地铁混凝土相关环境参数的变化和分布规律,建立与同地区地上环境参数的相关关系,对南京地铁车站气候环境进行了为期四个月的监测,得到了地上和地下温度、相对湿度、二氧化碳浓度随时间的变化规律,建立了地上与地下车站相关参数之间的关系式,回归分析结果表明拟合结果良好。为地铁混凝土碳化及氯离子侵蚀寿命预测奠定了基础。(4)在确定了地铁混凝土材料参数的基础上,分别针对碳化和氯离子侵蚀作用,基于蒙特卡洛法建立了地铁混凝土寿命预测模型,以服役寿命为依据,得出了全国地铁混凝土碳化与氯离子侵蚀环境区划,提出了地铁混凝土碳化保护层厚度建议取值,以及减缓碳化侵蚀与抵抗氯离子侵蚀的措施。(5)基于可变模糊集理论建立了同时考虑碳化和氯离子侵蚀的地铁混凝土寿命综合评价模型,以南京与青岛两个城市的实际工程数据为案例,进行了分析和评价。结果表明,南京地铁一号线耐久性评估结果为II级(较好),青岛地铁三号线耐久性评估结果为IV级(较差),与实际检测结果一致,验证了模型的合理性。

程耀东[9](2020)在《混凝土箱梁受环境劣化后的力学性能分析》文中指出混凝土箱梁抗扭刚度大,有良好的空间整体受力性能,且能满足连续梁结构和各施工方法的需求,在现代桥梁建设中广泛使用。在役的混凝土箱梁,因环境因素造成混凝土劣化,致使结构性能退化、使用寿命缩短的现象也常有发生。目前国内外对钢筋混凝土梁受环境劣化及劣化后的力学性能研究,主要是以实心截面混凝土梁为主,对具有空间结构的混凝土箱梁受环境劣化及劣化后的力学性能研究较少。为此,本论文进行了混凝土箱梁在不同等级荷载作用下的碳化及氯离子侵蚀研究,揭示了不同应力状态对混凝土碳化深度及氯离子扩散系数的影响规律。并以钢筋锈蚀量为依据,推导了混凝土箱梁保护层因普通钢筋锈蚀膨胀而开裂的最早时间及锈蚀钢筋预应力混凝土箱梁承载力的计算方法。本论文主要的研究结果如下:(1)利用混凝土箱梁快速碳化试验值和在役混凝土箱梁桥实测碳化值,分析了现有的几种混凝土碳化深度计算模型的差异,与实测值拟合结果表明,牛荻涛碳化模型更加精确,与实测值更为接近。在牛荻涛碳化模型中引入掺合料取代系数kF,并借助快速碳化试验,对其精确性进行了验证。通过对不同弯曲荷载作用下箱梁快速碳化试验值与各应力影响系数模型计算值的对比分析,得出了混凝土的碳化深度随拉应力的增大而增大,随压应力的增大先减小后增大;在弯曲荷载作用下,混凝土箱梁碳化深度应力影响系数的取值,建议参照刘杰模型。(2)通过开展混凝土箱梁氯离子浸泡侵蚀试验,得出试验箱梁在未施加外荷载时,氯离子的二维扩散系数是一维扩散系数的1.134倍,在底板拉应力分别为0.4ftk和0.8ftk的弯曲荷载作用下,氯离子的二维扩散系数是一维扩散系数的1.492和1.503倍。试验箱梁在弯曲荷载作用下,顶板混凝土氯离子扩散系数有所降低,底板混凝土氯离子扩散系数有所升高,压应力可以减缓氯离子在混凝土中的扩散速度,在荷载水平较小时,减缓效果显着,在荷载水平较大时,减缓效果有所削弱;拉应力可以加快氯离子在混凝土中的扩散速度,且随着荷载水平的增大,加速效果也越明显。同时在箱梁剪力滞效应作用下,顶板不同结构位置处的氯离子扩散系数也各不相同。(3)在假定钢筋均匀锈蚀的前提下,通过对由普通钢筋锈蚀引起的混凝土保护层锈胀开裂过程分析,考虑了在混凝土保护层锈胀开裂过程中锈蚀产物进入初始孔隙和锈胀微裂缝的实际情况,通过弹性理论对锈胀开裂前和开裂时的锈胀力进行计算,推导了混凝土保护层锈胀开裂时的钢筋锈蚀深度计算公式并进行验证,符合良好,精确度较高。利用Faraday定律建立了混凝土保护层最早锈胀开裂时间的计算模型,并结合加速锈蚀和自然锈蚀的特点进行了优化。将加速锈蚀和自然锈蚀的试验结果和计算模型理论值对比分析,计算值与试验值符合良好,误差均在±10%以内。(4)基于锈蚀钢筋混凝土实体梁承载力计算模型,在考虑锈蚀钢筋有效截面面积、强度以及混凝土有效面积削弱的基础上,结合现行桥梁规范,分别建立了预应力混凝土箱梁劣化后承载力计算方法和裂缝计算公式,并对劣化箱梁承载力计算方法进行工程实例验证。得出劣化箱梁正截面抗弯承载力计算公式精确度较高,斜截面抗剪承载力计算公式偏于保守,略有差异。结合现行桥梁规范,建立了各类预应力混凝土箱梁劣化后的的裂缝计算公式。

王天雷[10](2019)在《大跨径耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥长期性能退化分析研究》文中提出随着我国公路交通事业的快速发展,大跨径公路桥梁迎来建设的热潮。悬索桥由于自重较小、跨越能力出众且造型美观,因此在大跨径桥型中被广泛采用。在悬索桥中,采用耐候钢-砼组合加劲梁可以更好地利用耐候钢和混凝土的材料特性,提升耐久性的同时减少工程造价。加劲梁和主缆作为悬索桥的主要受力构件,在服役过程中时刻承受着环境侵蚀的作用,承载能力因此而下降,威胁桥梁的运营安全。因此,评估桥梁在运营期内的承载能力下降情况尤为重要。鉴于此,本文以某耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥为例,研究了环境与车辆共同作用下其承载能力的变化规律。主要工作内容有:(1)基于Fick第二定律,推导了考虑干湿循环、环境温度、车辆荷载和混凝土损伤等多因素综合作用下氯离子在非饱和混凝土中传输的计算方法。编写考虑环境温度、降水、混凝土损伤、车辆荷载等多因素综合影响下的非饱和混凝土中氯离子传输子程序,利用通用有限元软件ABAQUS进行长期氯离子传输分析。(2)基于文献报道的耐候钢室外挂片试验数据确定了适合于不同腐蚀等级大气环境下的耐候钢腐蚀动力学曲线参数,采用双参数Weibull分布描述蚀坑深度的分布,并根据课题组前期对蚀坑深度的模拟结果,提出不同腐蚀等级的大气环境下不同腐蚀时间的蚀坑深度分布简化算法。采用极值分布对耐候钢表面最大蚀坑深度进行描述,以某大跨度悬索桥钢加劲梁为例进行钢梁截面腐蚀退化计算,得到了组成该实例钢加劲梁的各钢板的平均腐蚀深度、最大蚀坑深度和截面损失。(3)总结了当前针对悬索桥主缆的检测方法和主缆强度的计算流程。采用塑性模型计算主缆的剩余强度。确定影响主缆钢丝锈蚀的主要因素为主缆内部温度、相对湿度、p H值和氯离子浓度,并推导出计算主缆内部温度、相对湿度、p H值和氯离子浓度的方法。根据实例悬索桥当地的气候环境,计算出主缆内部腐蚀影响因素的分布,进而计算出主缆钢丝的腐蚀程度和主缆的剩余强度时变规律。(4)综合考虑悬索桥钢筋混凝土桥面板、耐候钢梁和主缆的腐蚀退化时变规律,计算悬索桥整体的力学性能的时变规律。对比不同服役时间下,悬索桥在空载、最不利活载和车辆荷载作用下,其跨中位移、主塔顺桥向位移以及主塔塔根应力的变化情况。

二、环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响(论文提纲范文)

(1)模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 混凝土不同阶段中钢筋的表面状态
        1.2.1 混凝土养护阶段
        1.2.2 钢筋混凝土服役阶段
    1.3 钝化膜生长研究现状
        1.3.1 阳极钝化研究现状
        1.3.2 自然钝化研究现状
    1.4 钢筋腐蚀行为及影响因素
        1.4.1 钢筋的腐蚀行为
        1.4.2 钢筋锈蚀的影响因素
    1.5 混凝土中不锈钢钢筋的发展历程及研究现状
        1.5.1 不锈钢钢筋的发展历程
        1.5.2 混凝土中不锈钢钢筋耐蚀行为的研究
    1.6 本文研究目的、意义和内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料及溶液
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 钢筋电极的制备
        2.1.3 试样的金相组织结构
        2.1.4 模拟混凝土孔隙液的选取和配制
    2.2 研究方法
        2.2.1 预钝化实验
        2.2.2 电化学实验
        2.2.3 X射线光电子能谱
        2.2.4 表面形貌观察及分析
第3章 奥氏体和铁素体不锈钢在模拟混凝土孔隙液中的自然钝化行为及耐蚀性能
    3.1 前言
    3.2 实验方法
    3.3 实验结果及讨论
        3.3.1 钢的自然钝化行为
        3.3.1.1 腐蚀电位-时间曲线
        3.3.1.2 电化学阻抗测试
        3.3.1.3 XPS表面分析
        3.3.2 自然钝化对钢耐Cl~-侵蚀性能的影响
        3.3.2.1 循环极化曲线
        3.3.2.2 腐蚀损伤表面形貌和成分分析
    3.4 本章小结
第4章 碱性介质中Mo元素对双相不锈钢自然钝化行为及其耐蚀性能的影响
    4.1 前言
    4.2 实验方法
    4.3 实验结果和讨论
        4.3.1 Mo对双相不锈钢自然钝化行为的影响
        4.3.1.1 电位-时间曲线
        4.3.1.2 双相钢表面自然钝化膜的组成和结构
        4.3.1.3 电化学阻抗随钝化时间的变化规律
        4.3.1.4 Mott-Schottky曲线随钝化时间的变化
        4.3.2 Mo元素对双相钢自然钝化膜耐点蚀性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 碱性溶液pH值和Cl~-含量对不锈钢表面自然钝化膜去钝化过程的影响
    5.1 前言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验材料和溶液
        5.2.2 浸泡实验
        5.2.3 实验方法
    5.3 实验结果与讨论
        5.3.1 溶液pH值对不锈钢自然钝化膜去钝化行为的影响
        5.3.1.1 表面成分分析
        5.3.1.2 CPP测试
        5.3.1.3 Mott-Schottky曲线
        5.3.2 渐增的Cl~-浓度对自然钝化膜去钝化行为的影响
        5.3.2.1 OCP曲线
        5.3.2.2 EIS实验
    5.4 本章小结
第6章 碱性溶液中温度对不锈钢表面自然钝化及去钝化行为的影响
    6.1 前言
    6.2 实验方法
    6.3 实验结果
        6.3.1 温度对不锈钢自然钝化行为的影响
        6.3.1.1 OCP测试
        6.3.1.2 EIS实验
        6.3.1.3 Mott-Schottky测试
        6.3.2 温度对自然钝化膜去钝化行为的影响
    6.5 小结
第7章 总结论
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
怍者简介

(2)青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 硫酸盐渍土的工程性质
        1.2.2 盐渍土地区混凝土材料的改良与应用
        1.2.3 盐渍土地区混凝土构件破坏模式与分析方法
        1.2.4 盐渍土地区混凝土构件服役性能研究
    1.3 研究思路及技术路线
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 技术路线
    1.4 创新点
第2章 盐渍土盐胀性评价
    2.1 引言
    2.2 试验场地工程地质概况
    2.3 盐渍土易溶盐含量测定
    2.4 盐渍土盐胀试验
        2.4.1 盐胀试验装置
        2.4.2 试验方案
        2.4.3 盐渍土洗盐方案
    2.5 盐渍土盐胀性评价
    2.6 本章小结
第3章 盐胀作用下钢筋混凝土板受力性能分析与研究
    3.1 引言
    3.2 埋地钢筋混凝土板受盐胀作用现场试验
        3.2.1 试验场地概况
        3.2.2 试验原材料
        3.2.3 试样制作
        3.2.4 试验方案
    3.3 计算方法
        3.3.1 盐胀应力的定义
        3.3.2 钢筋混凝土本构模型
        3.3.3 升温、降温过程中α_y计算方法
    3.4 结果与分析
        3.4.1 试验场地土层温度、含水率变化分析
        3.4.2 混凝土弹性模量变化与微观分析
        3.4.3 钢筋混凝土板表面及内部应变
        3.4.4 盐胀应力α_y分析与函数拟合
    3.5 本章小结
第4章 埋地混凝土试块服役性能研究
    4.1 引言
    4.2 埋地混凝土试块抗侵蚀试验
        4.2.1 试验场地条件
        4.2.2 试验原材料
        4.2.3 试验方案
    4.3 结果与分析
        4.3.1 微观结构与EDS能谱分析
        4.3.2 混凝土立方体抗压强度
        4.3.3 正交试验设计与分析
        4.3.4 建立BP神经网络模型预测混凝土立方体抗压强度
    4.4 本章小结
第5章 不同温度条件下硫酸钠对混凝土劣化性能影响研究
    5.1 引言
    5.2 混凝土构件全浸泡试验
        5.2.1 原材料
        5.2.2 试样制作与试验方案
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 应力-应变关系
        5.3.2 抗腐蚀系数
        5.3.3 正交试验设计与分析
        5.3.4 微观结构分析
    5.4 本章小结
第6章 盐渍土地区混凝土构件服役性能评价指标初步研究
    6.1 引言
    6.2 服役性能评价指标研究
    6.3 服役性能评价指标验证
    6.4 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
    一、基本情况
    二、参与的主要科研项目
    三、发表论文
    四、所获奖项
附录A:盐胀应力计算Matlab程序
附录B:BP神经网络模型Matlab程序

(3)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)

0引言(东南大学王景全老师提供初稿)
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿)
    1.1新材料促进桥梁工程技术革新
    1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展
    1.3桥梁抗灾变能力显着提高
    1.4桥梁智能化水平大幅提升
    1.5跨海桥梁深水基础不断创新
2桥梁结构设计
    2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿)
        2.1.1汽车作用
        2.1.2温度作用
        2.1.3浪流作用
        2.1.4分析方法
        2.1.5展望
    2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿)
        2.2.1新型桥梁用钢的研发
        2.2.2焊接节点疲劳性能
        2.2.3钢结构桥梁动力行为
        2.2.4复杂环境钢桥服役性能
        2.2.5组合结构桥梁空间力学行为
        2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为
        2.2.7展望
    2.3高性能材料
        2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿)
        2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿)
        2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿)
        2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        2.3.5展望
    2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿)
        2.4.1深水桥梁基础形式
        2.4.2桥梁基础承载性能分析
        2.4.3桥梁基础动力特性分析
        2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战
3桥梁建造新技术
    3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿)
        3.1.1钢结构桥梁工程建设成就
        3.1.2焊接制造新技术
        3.1.3施工新技术
    3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿)
        3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术
        3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展
        3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能
        3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能
    3.3桥梁建造技术发展态势分析
4桥梁运维
    4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿)
        4.1.1监测技术
        4.1.2模态识别
        4.1.3模型修正
        4.1.4损伤识别
        4.1.5状态评估
        4.1.6展望
    4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        4.2.1智能检测技术
        4.2.2智能识别与算法
        4.2.3展望
    4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿)
        4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性
        4.3.1.1车-桥气动参数识别
        4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估
        4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性
        4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响
        4.3.2地震作用下行车安全性
        4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型
        4.3.2.2地震动激励特性的影响
        4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估
        4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究
        4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性
        4.3.4冲击系数与振动控制研究
        4.3.4.1车辆冲击系数
        4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法
        4.3.5研究展望
    4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        4.4.1增大截面加固法
        4.4.2粘贴钢板加固法
        4.4.3体外预应力筋加固法
        4.4.4纤维增强复合材料加固法
        4.4.5组合加固法
        4.4.6新型混凝土材料的应用
        4.4.7其他加固方法
        4.4.8发展展望
5桥梁防灾减灾
    5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿)
        5.1.1公路桥梁抗震研究新进展
        5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展
        5.1.3桥梁抗震发展态势分析
    5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿)
        5.2.1桥梁风环境
        5.2.2静风稳定性
        5.2.3桥梁颤振
        5.2.4桥梁驰振
        5.2.5桥梁抖振
        5.2.6主梁涡振
        5.2.7拉索风致振动
        5.2.8展望
    5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿)
        5.3.1材料高温性能
        5.3.2仿真与测试
        5.3.3截面升温
        5.3.4结构响应
        5.3.5工程应用
        5.3.6展望
    5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿)
        5.4.1车撞桥梁结构研究现状
        5.4.2船撞桥梁结构研究进展
        5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状
        5.4.4研究展望
    5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿)
        5.5.1桥梁冲刷
        5.5.2桥梁水毁
        5.5.2.1失效模式
        5.5.2.2分析方法
        5.5.3监测与识别
        5.5.4结论与展望
    5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿)
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿)
策划与实施

(4)基于多传感器信息融合的钢筋混凝土腐蚀检测研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土腐蚀检测研究现状
        1.2.2 多传感器信息融合研究现状
    1.3 多传感器信息融合理论
        1.3.1 信息融合基本概念
        1.3.2 信息融合基本原理
        1.3.3 信息融合层次
        1.3.4 信息融合过程
        1.3.5 信息融合典型算法
    1.4 论文的组织结构
第2章 基于自适应卡尔曼滤波的多传感器数据降噪
    2.1 前言
    2.2 卡尔曼滤波算法数学模型
    2.3 自适应卡尔曼滤波算法
        2.3.1 基于新息的最大概似方程
        2.3.2 测量噪声协方差估计器设计
        2.3.3 系统噪声协方差估计器设计
        2.3.4 状态预测协方差估计器设计
        2.3.5 基于协方差估计器设计的自适应卡尔曼滤波
    2.4 仿真实验结果分析
    2.5 本章小结
第3章 基于改进PSO-FNN算法的决策级信息融合
    3.1 前言
    3.2 模糊神经网络融合算法设计
    3.3 模糊神经网络检测模型
        3.3.1 模型构建
        3.3.2 权值修正
    3.4 改进粒子群算法优化模糊神经网络
        3.4.1 标准粒子群算法
        3.4.2 改进粒子群算法及其优化
        3.4.3 改进粒子群算法位置收敛性分析
        3.4.4 改进粒子群算法速度收敛性分析
    3.5 算法验证仿真实验
    3.6 本章小结
第4章 多传感器信息融合系统设计及钢筋腐蚀实验
    4.1 前言
    4.2 硬件电路设计
        4.2.1 模数转换电路
        4.2.2 传感器信号采集电路
        4.2.3 无线通讯电路
        4.2.4 电源电路
    4.3 钢筋混凝土腐蚀检测软件设计
        4.3.1 下位机软件设计
        4.3.2 上位机软件设计
    4.4 系统实验介绍
    4.5 实验数据分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢

(5)预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥复合加固技术的提出
        1.2.1 预应力钢丝绳加固技术
        1.2.2 聚氨酯水泥加固技术
        1.2.3 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固技术
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 钢筋混凝土梁抗剪加固技术研究现状
        1.3.2 聚氨酯水泥研究现状
    1.4 本文研究内容和技术路线
2 聚氨酯水泥的材料性能试验研究
    2.1 引言
    2.2 聚氨酯水泥的制备过程
        2.2.1 原材料
        2.2.2 制备过程
    2.3 聚氨酯水泥配合比的选择
        2.3.1 配合比设计
        2.3.2 抗压和抗折试验
        2.3.3 试验结果分析
    2.4 聚氨酯水泥弯曲性能试验研究
        2.4.1 试件制备
        2.4.2 试验方法和装置
        2.4.3 弯曲试验结果分析
    2.5 聚氨酯水泥疲劳性能试验研究
        2.5.1 疲劳试验方法的选择
        2.5.2 试验方案的设计
        2.5.3 疲劳试验结果分析
        2.5.4 疲劳寿命预测
    2.6 本章小结
3 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固RC梁试验研究
    3.1 引言
    3.2 试件设计
    3.3 试验材料
    3.4 试件制作过程
        3.4.1 试验梁浇筑施工
        3.4.2 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固施工
    3.5 试验装置和测点布置
    3.6 试验结果分析
        3.6.1 试验梁破坏过程分析
        3.6.2 荷载-位移曲线分析
        3.6.3 荷载和位移特征点分析
        3.6.4 箍筋应变分析
        3.6.5 混凝土或聚氨酯水泥应变分析
        3.6.6 钢丝绳应变分析
        3.6.7 纵向受拉钢筋应变分析
    3.7 本章小结
4 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固RC梁有限元分析
    4.1 引言
    4.2 有限元模型
        4.2.1 材料本构关系模型
        4.2.2 有限元模型的建立
    4.3 有限元分析结果和验证
        4.3.1 荷载位移曲线
        4.3.2 特征荷载
        4.3.3 荷载应变曲线
    4.4 有限元拓展分析
        4.4.1 环境温度对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.2 剪跨比对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.3 混凝土强度对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.4 配箍率对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.5 配筋率对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.6 原梁损伤程度对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.7 钢丝绳配绳率对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.8 钢丝绳预应力水平对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.9 聚氨酯水泥粘贴方式对加固梁抗剪性能的影响
        4.4.10 聚氨酯水泥粘贴厚度对加固梁抗剪性能的影响
    4.5 本章小结
5 预应力钢丝绳-聚氨酯水泥抗剪加固RC梁抗剪承载力和实用变形计算方法研究
    5.1 引言
    5.2 基于B和D区的抗剪加固梁类型划分
        5.2.1 B区和D区的概念
        5.2.2 加固梁类型划分
    5.3 构件D区拉压杆模型的选择
    5.4 加固梁D区拉压杆模型的建立
    5.5 加固梁剪跨区拉压杆模型
        5.5.1 D-D梁拉压杆模型
        5.5.2 D-B-D短梁拉压杆模型
        5.5.3 D-B-D长梁拉压杆模型
    5.6 加固梁拉压杆模型验证
    5.7 加固梁变形研究
        5.7.1 剪切变形计算的重要性
        5.7.2 拉压杆模型
        5.7.3 斜压杆倾斜角度
        5.7.4 加固梁跨中变形计算
    5.8 本章小结
6 预应力钢丝绳-聚氯酯水泥在实桥抗剪加固中的应用
    6.1 引言
    6.2 实桥工程概况
        6.2.1 实桥一工程概况
        6.2.2 实桥二工程概况
        6.2.3 T梁尺寸和配筋信息
    6.3 实桥T梁破损状况
        6.3.1 实桥一T梁破损状况
        6.3.2 实桥二T梁破损状况
    6.4 抗剪加固方案
        6.4.1 实桥一加固方案
        6.4.2 实桥二加固方案
    6.5 加固效果验证
        6.5.1 静载试验
        6.5.2 加固效果分析
    6.6 所提加固方法与其他方法的对比
    6.7 本章小结
结论与展望
    结论
    创新点
    展望
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文和专利
致谢

(6)基于螺旋分布式光纤传感器的预应力锚索的腐蚀规律研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 预应力锚索
        1.2.2 钢绞线的腐蚀机理及损伤形态
        1.2.3 钢筋腐蚀监测方法
    1.3 论文主要工作及创新点
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 钢筋腐蚀预测理论模型
    2.1 引言
    2.2 全分布光纤应变传感原理
        2.2.1 布里渊频移与温度和应变的关系
        2.2.2 传感器结构与参数
    2.3 钢筋腐蚀率的理论计算
    2.4 钢筋锈胀力与腐蚀率关系的理论分析
        2.4.1 钢筋腐蚀过程分析
        2.4.2 钢筋锈胀力模型
        2.4.3 基于螺旋光纤应变的钢筋腐蚀预测理论模型
    2.5 腐蚀率预测模型影响因素分析
        2.5.1 保护层厚度的影响分析
        2.5.2 多孔区厚度的影响分析
        2.5.3 锈蚀膨胀率的影响分析
        2.5.4 钢筋直径的影响分析
    2.6 本章小结
第三章 钢筋腐蚀预测模型的试验研究
    3.1 引言
    3.2 试验方案
        3.2.1 验材料与设备
        3.2.2 试验装置设计
    3.3 光纤名义应变时程变化规律
        3.3.1 100mm长钢筋试件
        3.3.2 200mm长钢筋试件
    3.4 温度补偿型电加速腐蚀试验
        3.4.1 光纤光栅传感原理
        3.4.2 电加速腐蚀试验中的温度影响
        3.4.3 光纤实际应变时程变化规律
    3.5 理论模型与实验模型对比
    3.6 理论模型与既有研究结果对比
    3.7 误差分析
    3.8 本章小结
第四章 预应力锚索腐蚀规律研究
    4.1 引言
    4.2 预应力锚索的施工工艺
        4.2.1 先张法
        4.2.2 后张法
    4.3 复合工艺设计
        4.3.1 砂浆管法
        4.3.2 塑料壳复合法
    4.4 预应力锚索的腐蚀规律的研究
    4.5 锚索腐蚀试验模型搭建
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在校期间的研究成果及发表的学术论文

(7)磷酸钾镁水泥体系钢筋锈蚀机理(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 磷酸镁水泥
        1.2.2 钢筋锈蚀行为
        1.2.3 磷酸镁水泥对钢筋的保护
        1.2.4 钢筋的阻锈与防护
        1.2.5 磷酸镁水泥中钢筋锈蚀热力学
        1.2.6 分子动力学在材料学中的应用
    1.3 研究内容及研究思路
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究思路
        1.3.3 研究意义
第二章 原材料及试验方法
    2.1 原材料及其性能
    2.2 试验方法
        2.2.1 孔溶液获取及分析方法
        2.2.2 模拟孔溶液试验
        2.2.3 净浆钢筋锈蚀试验
    2.3 电化学测试方法
        2.3.1 线性极化法(LPR)
        2.3.2 电化学阻抗谱法(EIS)
        2.3.3 动电位极化法(PDP)
第三章 钢筋的热力学计算与模拟-Pourbaix图
    3.1 引言
    3.2 Pourbaix图绘制及可靠性验证
        3.2.1 铁腐蚀倾向热力学判断
        3.2.2 电化学腐蚀倾向判断
        3.2.3 铁腐蚀与Pourbaix图的建立
        3.2.4 热力学数据库及Pourbaix图可靠性验证
    3.3 MPC体系中离子对Fe-H_2O Pourbaix图的影响
        3.3.1 阳离子(Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+))的影响
        3.3.2 阴离子(PO_4~(3-)、SiO_3~(2-)、AlO_2~-)的影响
        3.3.3 氯离子及碳化侵蚀对Fe-H_2O Pourbaix图的影响
        3.3.4 氯离子侵蚀下MPC孔溶液中钢筋锈蚀Pourbaix图
    3.4 本章小结
第四章 钢筋在MPC模拟孔溶液中的锈蚀电化学试验研究
    4.1 引言
    4.2 试验方案
    4.3 结果分析与讨论
        4.3.1 磷酸盐含量的影响
        4.3.2 pH值的影响
        4.3.3 温度的影响
    4.4 本章小结
第五章 钢筋在MPC浆体中的锈蚀电化学试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验方案
    5.3 结果分析与讨论
        5.3.1 镁磷比(M/P)的影响
        5.3.2 硼砂掺量的影响
        5.3.3 水灰比的影响
    5.4 本章小结
第六章 碳化对MPC孔溶液、基体及钢筋锈蚀影响热力学分析
    6.1 引言
    6.2 热力学模拟可靠性验证
    6.3 结果分析与讨论
        6.3.1 pH值及NaCl浓度对磷酸根分布的影响
        6.3.2 碳化对MPC孔溶液离子活度的影响
        6.3.3 MPC基体经碳化后的变化
        6.3.4 铁的氧化物及氢氧化物在孔溶液中的反应
    6.4 本章小结
第七章 MPC体系中钢筋锈蚀分子动力学模拟
    7.1 引言
    7.2 模拟方案
        7.2.1 相互作用能
        7.2.2 氯离子在缓蚀剂中的扩散系数
        7.2.3 研究内容
    7.3 计算模型与方法
    7.4 结果分析与讨论
        7.4.1 PO_4~(3-)含量的影响
        7.4.2 OH~-含量的影响
        7.4.3 温度的影响
        7.4.4 磷酸根种类的影响
        7.4.5 HPO_4~(2-)与PO_4~(3-)同时存在的影响
        7.4.6 Fe的晶面及Fe_2O_3晶面的影响
    7.5 本章小结
第八章 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
附录
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的学术成果

(8)基于蒙特卡洛法的地铁混凝土耐久性环境区划研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大气环境中混凝土耐久性研究现状
        1.2.2 地铁混凝土耐久性研究现状
        1.2.3 混凝土结构耐久性环境区划研究现状
    1.3 本文的主要研究工作及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 本文研究目标
    1.4 本文的创新点
2 地铁混凝土碳化及氯离子侵蚀环境指标分析
    2.1 引言
    2.2 碳化环境指标分析
        2.2.1 碳化原理
        2.2.2 影响碳化的环境因素分析
    2.3 氯离子侵蚀环境指标分析
        2.3.1 氯离子侵蚀机理
        2.3.2 影响氯离子侵蚀的环境因素分析
3 地铁混凝土工作环境分析研究
    3.1 碳化环境调查分析
        3.1.1 前言
        3.1.2 监测地点
        3.1.3 监测时间
        3.1.4 监测仪器
        3.1.5 监测结果及分析
    3.2 地下水腐蚀性环境调研
        3.2.1 地下水腐蚀性评价标准
        3.2.2 南京地铁地下水环境调查分析(内陆城市)
        3.2.3 青岛地铁地下水环境调查分析(沿海城市)
    3.3 本章小结
4 地铁混凝土耐久性环境区划方法及耐久性寿命预测
    4.1 耐久性区划方法的选定
        4.1.1 自然环境区划的方法
        4.1.2 耐久性环境区划的方法
        4.1.3 地铁混凝土耐久性环境区划方法的选定
    4.2 碳化侵蚀寿命预测模型的选定
        4.2.1 碳化侵蚀寿命预测模型
        4.2.3 模型的验证
    4.3 氯离子侵蚀寿命预测模型的选定
        4.3.1 氯离子侵蚀寿命预测模型
        4.3.2 氯离子扩散影响因素概率分布
    4.4 混凝土预测模型材料参数的确定
        4.4.1 混凝土强度和水胶比的确定
        4.4.2 矿物掺合料及外加剂的确定
    4.5 地铁混凝土耐久性极限状态方程的确定
        4.5.1 耐久性极限状态理论
        4.5.2 碳化侵蚀寿命预测极限状态方程
        4.5.3 氯离子侵蚀寿命预测极限状态方程
        4.5.4 目标可靠度的确定
    4.6 本章小结
5 地铁混凝土耐久性区划
    5.1 蒙特卡洛法预测地铁混凝土寿命
        5.1.1 模拟次数的确定
        5.1.2 基于蒙特卡洛法的地铁混凝土寿命预测
    5.2 地铁混凝土碳化环境区划及防护建议
        5.2.1 地铁混凝土碳化环境区划
        5.2.2 地铁混凝土碳化侵蚀保护层厚度建议取值
        5.2.3 地铁混凝土防碳化措施
    5.3 地铁混凝土氯离子侵蚀环境区划及防护建议
        5.3.1 地铁混凝土氯离子侵蚀环境区划
        5.3.2 提高地铁混凝土抵抗氯离子侵蚀措施
    5.4 本章小结
6 多因素耦合作用下的地铁混凝土耐久性环境
    6.1 可变模糊集的基本理论
    6.2 基于可变模糊集理论的混凝土耐久性评价方法
    6.3 工程算例分析
        6.3.1 南京地铁一号线某路段实际工程案例
        6.3.2 青岛地铁三号线某路段实际工程案例
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
致谢
参考文献

(9)混凝土箱梁受环境劣化后的力学性能分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混凝土箱梁劣化的环境因素研究
        1.2.2 混凝土箱梁中普通钢筋锈蚀的研究
        1.2.3 劣化混凝土梁力学性能研究
    1.3 本文的主要研究内容
2 混凝土箱梁的碳化及其预测模型
    2.1 混凝土碳化机理及影响因素
        2.1.1 混凝土的碳化机理
        2.1.2 混凝土碳化的主要影响因素
    2.2 混凝土碳化深度预测模型
    2.3 混凝土箱梁碳化深度预测模型分析验证
        2.3.1 混凝土箱梁碳化模型的分析选择
        2.3.2 混凝土箱梁碳化算例
    2.4 本章小结
3 混凝土箱梁氯离子侵蚀及其预测模型
    3.1 混凝土中氯离子的传输机理和影响因素
        3.1.1 混凝土中氯离子的侵蚀机理
        3.1.2 混凝土中氯离子的传输途径
        3.1.3 混凝土箱梁氯离子侵蚀的影响因素
    3.2 混凝土结构中氯离子扩散模型及临界氯离子浓度
        3.2.1 混凝土结构中氯离子一维扩散模型
        3.2.2 混凝土结构中氯离子二维扩散理论
        3.2.3 混凝土结构中临界氯离子浓度
    3.3 混凝土箱梁结构抗氯离子侵蚀试验研究
        3.3.1 混凝土箱梁试件的制备及养护
        3.3.2 箱梁试件对称加载及浸泡侵蚀
        3.3.3 数据采集及分析
    3.4 本章小结
4 混凝土箱梁中钢筋锈蚀及保护层锈胀开裂时间
    4.1 混凝土中钢筋锈蚀形式及影响因素
        4.1.1 混凝土中钢筋锈蚀形式
        4.1.2 混凝土中钢筋锈蚀速率的主要影响因素
    4.2 混凝土中普通钢筋的锈蚀模型及力学性能
    4.3 混凝土保护层因普通钢筋锈蚀最早开裂时间
        4.3.1 混凝土保护层锈胀开裂前的钢筋锈蚀过程
        4.3.2 混凝土保护层锈胀开裂前的钢筋锈胀力
        4.3.3 混凝土保护层锈胀开裂时的锈胀力
        4.3.4 混凝土保护层锈胀开裂时的钢筋锈蚀深度计算及验证
    4.4 混凝土保护层锈胀开裂时间预测模型及影响因素分析
        4.4.1 混凝土保护层锈胀开裂时间预测模型
        4.4.2 混凝土保护层锈胀开裂时间预测模型影响因素分析及验证
    4.5 本章小结
5 混凝土箱梁劣化后的力学性能
    5.1 混凝土箱梁劣化后的受力破坏分析
        5.1.1 锈蚀钢筋混凝土箱梁的受力过程
        5.1.2 锈蚀钢筋混凝土梁的破坏特征分析
    5.2 混凝土箱梁劣化后的承载力计算方法
        5.2.1 基于协同工作系数的锈蚀钢筋混凝土实体梁承载能力计算方法
        5.2.2 预应力混凝土箱梁劣化后的承载能力极限状态计算
    5.3 预应力混凝土箱梁劣化后的裂缝宽度计算
        5.3.1 全预应力和A类预应力混凝土箱梁劣化后的抗裂计算
        5.3.2 B类预应力混凝土箱梁劣化后的裂缝宽度计算
    5.4 预应力混凝土箱梁劣化后的承载力计算模型工程实例验证
        5.4.1 足尺箱梁模型概况
        5.4.2 计算模型验证分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本文主要结论
    6.2 展望
致谢
参考文献

(10)大跨径耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥长期性能退化分析研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 大跨径悬索桥的病害现状
        1.2.2 混凝土桥面板氯离子渗透规律
        1.2.3 耐候钢腐蚀力学性能研究
        1.2.4 缆索锈蚀退化模型
        1.2.5 悬索桥整体性能评估方法
    1.3 依托的工程背景
    1.4 存在的问题
    1.5 本文内容及创新点
        1.5.1 本文主要内容
        1.5.2 本文创新点
第2章 混凝土桥面板氯离子长期传输分析
    2.1 引言
    2.2 非饱和混凝土中氯离子传输规律
        2.2.1 干湿交替下混凝土中氯离子的传输规律
        2.2.2 外界因素对混凝土中氯离子传输的影响
    2.3 钢筋混凝土桥面板长期氯离子渗透分析方法
        2.3.1 方法介绍
        2.3.2 方法验证
    2.4 实例分析
        2.4.1 桥梁概况
        2.4.2 有限元模型及参数获取
        2.4.3 分析结果
    2.5 本章小结
第3章 自然环境下耐候钢加劲梁腐蚀退化分析
    3.1 引言
    3.2 耐候钢腐蚀机理及腐蚀演化规律
        3.2.1 耐候钢腐蚀机理
        3.2.2 影响耐候钢腐蚀因素分析
    3.3 耐候钢腐蚀演化规律分析
        3.3.1 耐候钢平均腐蚀深度
        3.3.2 耐候钢蚀坑深度分布
        3.3.3 蚀坑深度最大值的选取
    3.4 耐候钢加劲梁截面退化分析
        3.4.1 耐候钢截面类型
        3.4.2 考虑温度和荷载影响的钢梁截面退化模型
    3.5 大跨度悬索桥耐候钢梁腐蚀深度计算
        3.5.1 实例耐候钢梁大气环境及截面尺寸
        3.5.2 耐候钢梁截面划分以及参数选取
        3.5.3 耐候钢梁最大蚀坑深度分布
    3.6 本章小结
第4章 悬索桥主缆锈蚀性能退化分析
    4.1 引言
    4.2 主缆检测及主缆强度计算方法
        4.2.1 主缆检测方法及修复流程
        4.2.2 主缆强度计算模型
    4.3 主缆锈蚀退化模型
        4.3.1 主缆腐蚀速率
        4.3.2 主缆剩余强度
    4.4 主要锈蚀影响因素在主缆中的分布
        4.4.1 主缆中温度的分布
        4.4.2 主缆中水分的传输
        4.4.3 主缆内部氯离子浓度和p H值分布
    4.5 实例悬索桥主缆剩余强度建模分析
        4.5.1 主缆温度计算
        4.5.2 主缆内相对湿度分布计算
        4.5.3 主缆内部氯离子浓度和p H值分布计算
        4.5.4 主缆钢丝腐蚀深度计算
    4.6 本章小结
第5章 悬索桥力学性能退化分析
    5.1 引言
    5.2 悬索桥上部结构退化时变规律
        5.2.1 悬索桥模型介绍
        5.2.2 悬索桥上部结构退化规律
    5.3 悬索桥空载状态分析
    5.4 悬索桥车道荷载最不利布置效应分析
    5.5 悬索桥车辆荷载效应分析
    5.6 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录A
发表论文和参加科研情况说明
致谢

四、环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响(论文参考文献)

  • [1]模拟混凝土孔隙液中不锈钢自然钝化及脱钝行为研究[D]. 苑旭雯. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [2]青海盐渍土地区埋地混凝土构件服役性能研究[D]. 郭佳庆. 青海大学, 2021(01)
  • [3]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
  • [4]基于多传感器信息融合的钢筋混凝土腐蚀检测研究[D]. 刘帅. 青岛理工大学, 2020(01)
  • [5]预应力钢丝绳-聚氨酯水泥加固钢筋混凝土梁抗剪性能研究[D]. 高红帅. 东北林业大学, 2020(01)
  • [6]基于螺旋分布式光纤传感器的预应力锚索的腐蚀规律研究[D]. 王俊杰. 石家庄铁道大学, 2020(04)
  • [7]磷酸钾镁水泥体系钢筋锈蚀机理[D]. 许海建. 东南大学, 2020(01)
  • [8]基于蒙特卡洛法的地铁混凝土耐久性环境区划研究[D]. 许超. 南京理工大学, 2020(01)
  • [9]混凝土箱梁受环境劣化后的力学性能分析[D]. 程耀东. 兰州交通大学, 2020(01)
  • [10]大跨径耐候钢-砼组合加劲梁悬索桥长期性能退化分析研究[D]. 王天雷. 天津大学, 2019(01)

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环境温度对钢筋混凝土腐蚀的影响
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