荷载与环境因素耦合作用下结构混凝土的耐久性与服役寿命

主要介绍了我国重大基础工程建设迅猛发展的大好形势,分析了国内外重大工程过早失效的典型事例及其对国民经济所带来的巨大损失,证明了提高重大基础工程的耐久性和服役寿命是建设中重中之重的重大举措.其中结构混凝土材料自身的耐久性是关键、是要害、也是核心.还论述了最大限度高效利用工业废渣来取代更多的水泥熟料是节能、节资、保护生态环境和走社会可持续发展的必由之路.重点讨论了如何预测结构混凝土和混凝土结构的耐久性和服役寿命,剖析了重大工程所处环境的多重性、复杂性及诸多损伤因素耦合的正负效应叠加及其交互作用,揭示了不同地区的工程均应综合考虑力学因素、环境因素及材料因素间的耦合作用及其加速工程损伤劣化的规律.为提高混凝土结构耐久性评价和寿命预测的安全性和可靠性,结合当今科研工作进行了分析.     

混凝土结构耐久性问题探讨

混凝土结构在自然环境和使用条件下,随着时问的推移,材料逐渐老化和结构性能劣化,出现损伤甚至损坏.影响混凝土耐久性的因素有很多且很复杂,本文通过对钢筋混凝土侵蚀机理的分析,针对影响钢筋混凝土耐久性的各种因素,提出了预防措施.     

混凝土结构的耐久性及其设计研究

混凝土是当今最重要的结构工程材料,它的质量好坏直接关系到结构的正常使用与安全.随着建设规模的扩大及人们对建筑工程质量重要性的认识,混凝土性能不单是过高地追求其强度,目前混凝土的耐久性问题越来越受到人们的重视.本文介绍混凝土结构耐久性研究现状,引起混凝土结构耐久性损伤的主要因素以及混凝土结构耐久性设计的主要内容对混凝土结构的耐久性设计、施工和管理具有的借鉴作用.     

CFRP复合材料在加固混凝土结构中的应用现状

介绍了碳纤维增强聚合物（CFRP）材料的性能、特点，在混凝上结构加固领域的应用及方法，综述了此种新型加固方法在国内外的研究及应用现状，并进一步指出目前存在的问题。利用CFRP对混凝上结构加固是一种新型的加固技术。CFRP材料以其轻质、高强、适用面广、耐久性好、抗腐蚀等优越的性能正在为人们广泛接受。     

谈在建筑施工中混凝土结构的耐久性

混凝土结构的耐久性问题是困扰国内外土木工程界的一个难题,也是当前国际上结构工程学科重要的前沿研究领域之一。本文主要介绍了混凝土结构耐久性及研究现状、影响混凝土结构耐久性的因素、混凝土结构耐久性设计和施工与混凝土结构耐久性等问题,供土木工程师参考。     

混凝土结构设计的对立统一

通过对混凝土结构设计规范的理解,提出了结构安全与经济、材料强度与变形、混凝土保 护层与结构安全性、耐久性等因素的对立统一关系对结构设计的影响。     

混凝土碳化对钢筋混凝土结构影响的探讨

分析了混凝土碳化产生的机理及影响因素，混凝土碳化对结构的强度、延性、耐久性等性能的影响。     

聚丙烯纤维改善混凝土早期抗裂性能的研究

混凝土早期抗裂性能较差是混凝土结构材料可持续发展的一大制约因素。而混凝土结构工程一旦开裂，势必会影响到其整体性和耐久性。如何改善混凝土早期抗裂性能一直是研究的焦点之一。首先对聚丙烯纤维的性能以及改善混凝土早期抗裂性能的基本理论进行了简要介绍，其次分析聚丙烯纤维改善混凝土早期抗裂性能的原因和机理。     

浅析影响混凝土结构耐久性的主要因素

混凝土结构因其经济、养护费用低、工作性能良好等优点在工程结构中得到了越来越广泛的应用。然而,自从混凝土应用至今,大量的钢筋混凝土结构由于耐久性不足提前失效,使国民经济蒙受了巨大的损失。因此,对影响混凝土结构耐久性的因素进行分析并采取相应措施予以提高已成为工程界所关注的重要研究课题。本文就引起混凝土结构耐久性的主要因素进行分析。     

混凝土结构桥梁的耐久性环节深化

在实际施工中,影响桥梁使用寿命的因素是比较多的,为了实现混凝土结构的耐久性的提升,我们要针对这些内外因素展开分析。本文分析了影响混凝土结构耐久性的因素,提出通过对施工环节、混凝土材料的优化及防水混凝土应用来提高耐久性的措施。     

一般大气环境下钢筋混凝土构件抗震性能时变特征

采用精细化有限元全过程分析方法,考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀及其引起的粘结滑移性能退化等多因素耦合作用,研究在一般大气环境使用年限内,耐久性退化对构件抗震性能的影响规律和内在机理.结果表明,一般大气环境下,钢筋混凝土构件使用年限在30a内抗震性能变化不大.当使用年限超过30a后,抗震性能显著退化.当使用100a时,承载力降低22.5%,刚度约退化33.5%,延性降低36.7%,耗能能力降低40.5%.建议在一般大气环境下对钢筋混凝土构件进行抗震设计时,应考虑随使用年限的增长,耐久性退化对抗震性能的影响,从而保证结构良好的抗震性能.     

考虑材料劣化钢筋混凝土梁桥抗震性能分析

混凝土耐久性下降体现在材料性能的劣化上,而材料性能的劣化势必会导致桥梁结构抗震性能的降低.结合工程实例,以一座三跨钢筋混凝土梁桥为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS建立全桥模型,并考虑冻融、氯离子环境因素影响,对结构进行地震荷载一致激励下的非线性时程分析.桥梁结构在整个服役期间,根据服役不同的时间段材料劣化程度的不同,分别计算不同时间段的地震响应,对比分析各个时段的应力和位移.结果表明:随着材料的劣化,结构抗震性能降低较为显著,在设计和管理过程中应引起足够的重视.     

大气环境下锈蚀对钢筋混凝土结构可靠度的影响

研究了大气环境下钢筋混凝土结构可靠度的分析方法 ,计算了不同环境、不同混凝土强度及不同混凝土保护层厚度时构件的可靠度指标 .结果表明 ,在较为恶劣的环境条件下 ,混凝土强度和混凝土保护层厚度对钢筋混凝土结构可靠度有明显的影响 .因此 ,大气环境下钢筋混凝土结构的耐久性设计非常重要     

受腐蚀钢筋混凝土结构性能的研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素，国内外对受腐蚀钢筋混凝土结构的性能已经做了一些研究，本文简介了这方面研究的现状，其中包括研究的方法，受腐蚀钢筋混凝土结构的抗弯性能，抗剪性能，钢筋和混凝土的粘结性能，使用荷载伤作用下的性能和动力性能，并对需要重点加强研究的方面提出了建议，指出目前对受腐蚀钢筋混凝土结构抗剪性能和动力性能的研究仍然极少，特别是对受腐蚀钢筋混凝土结构疲劳性能的研究几乎还是空白，因此建议今后加强这些方面的研究。     

沿海混凝土结构耐久性现场试验方法的优选

为了有效地进行沿海混凝土结构的耐久性检测与评估,通过分析和对比目前国内外混凝土结构常见的耐久性检测方法,结合沿海混凝土结构的特点,提出了一种对沿海混凝土结构进行检测与评估的实用方法.该方法通过人工环境室内加速与现场取样检测、现场暴露试验等,建立人工气候环境与自然环境条件下混凝土结构性能劣化的相似关系,从而通过短期实验实现对新建或待建结构的耐久性评估与寿命预测.为今后对混凝土结构耐久性进行有效的评估提出了一种新的思路.并以一实际工程的耐久性试验方案为例,分析了该方法的具体实施过程.     

多因素影响下的混凝土结构耐久寿命预测方法

将影响混凝土结构耐久性的因素分为程度型指标和速度型指标,在对构件外观状况、裂缝宽度、钢筋锈蚀和承载力衰减进行耐久性评判的基础上,计算结构的耐久性劣化程度和劣化速度,提出一种混凝土结构耐久寿命预测方法.经实例计算表明,该方法计算过程简单,具有一定的工程推广意义.     

受腐蚀钢筋力学性能的试验研究

钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的首要因素.腐蚀会引起钢筋强度降低和延性减弱,进而导致结构承载能力下降.通过对一批已腐蚀钢筋的腐蚀量及腐蚀后力学性能的试验研究,分析了钢筋腐蚀的因素及腐蚀对钢筋力学性能的影响,认为该批钢筋力学性能的降低是腐蚀后受三种因素共同作用的结果;总结了钢筋各项力学性能指标与钢筋腐蚀程度的相关关系,提出当受腐蚀钢筋的重量损失率大于10%时,就应该考虑腐蚀对钢筋性能的影响,予以折减的结论;并总结了各腐蚀量参数间的关系,为衡量钢筋腐蚀程度和结构耐久性分析提供依据.     

北京地区钢筋混凝土简支梁桥结构综合评估系统

钢筋混凝土桥的老化问题非常普遍。北京地区已有许多钢筋混凝土桥被列入危桥 ,亟待评估和处理。在对 30座钢筋混凝土简支梁桥进行现场调查、测试 ,和对 3根已拆桥面梁进行静力加载试验的基础上 ,建立了在用钢筋混凝土简支梁桥结构耐久性、安全性和适用性的多层次评估模型和评定方法 ,并完成了相应的的计算机评估系统。对 17座在用桥梁进行了评估 ,评估结果与实际损伤情况相符。该系统可为钢筋混凝土简支梁桥的养护维修决策 ,提供科学依据     

高延性永久模板在建造耐久混凝土结构中的应用

介绍了高延性水泥基复合材料(PDCC)永久性模板在建造耐久混凝土结构中的应用.在预浇筑的PDCC永久性模板上浇筑普通混凝土,两者共同组成结构构件.低水灰比永久性模板具有的低渗透性和抗开裂能力使其成为防止钢筋锈蚀的有效保护层.在初步应用上有2种途径:使用素PDCC基体制作永久性模板和使用玻璃纤维增强塑料筋(GFRP reinforcement)加固PDCC模板从而为实际构件提供有效的承载力.进一步的应用可在构件中配合使用GFRP Bar和钢筋从而同时获得足够的承载力和延性破坏形式.介绍了PDCC永久性模板的制作过程和力学性能,比较了在不同表面处理方法下模板与普通混凝土之间的粘结力,并且分析了使用GFRP Bar加固模板制作构件的4点弯曲的理论计算和实验结果.初步的实验结果显示了该技术在实际应用上的广阔前景.     

寿命期内钢筋混凝土连续梁体系可靠度分析

建立了一种基于概率和有限元的寿命期内钢筋混凝土桥梁性能演变分析方法.在重点解决材料力学性能退化、截面面积削弱以及结构整体力学性能演变等问题数值模拟方法的基础上编写了耐久性分析程序CBDAS;根据现有研究成果建议了结构性能演变分析中出现的主要随机变量的统计参数;结合CBDAS和Monte-Carlo模拟建立了钢筋混凝土桥梁时变体系可靠度分析方法.最后,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,利用时变体系可靠度研究其在氯离子侵蚀作用下寿命期内的结构性能演变规律.