现代预应力结构耐久性(碳化)数值计算

基于应力状态下构件快速碳化试验,开展应力状态下混凝土碳化深度的计算机仿真,采用Matlab神经网络工具箱对应力状态下混凝土碳化深度进行训练、仿真和预测.提出采用分项系数γc来反映结构可靠指标的结构耐久性设计方法,给出一定设计使用年限、一定可靠指标下结构耐久性设计时保护层厚度的计算表达式,并对算例中各框架预应力筋的保护层厚度进行计算.结果表明,建立的神经网络模型有较高的预测与仿真能力;提出的设计方法简单、实用,可以作为结构设计和耐久性验算复核的手段.     

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     

混凝土保护层的设计及构造建议

为考虑离散性的影响,通过对混凝土保护层厚度实测结果的分析,提出了保护层有效厚度的概念．根据结构耐久性的要求,提出了混凝土保护层厚度的可靠度设计方法,并以室外暴露或室内高湿度环境中的混凝土构件为例进行了分析计算．最后,就保护层设计及构造技术提出了建议．     

混凝土保护层厚度和质量对结构承载力和耐久性的影响

混凝土保护层的厚度和质量达不到标准要求,会对结构的承载力和耐久性造成很大危害:混凝土保护层过薄易形成裂缝等缺陷使保护层失去作用,钢筋过早锈蚀,降低结构强度和延性。保护层质量影响到结构的粘结力和耐久性能。因此,首先应根据结构类型和所处环境合理选择设计混凝土保护层厚度;其次,严格施工过程控制,即采取保证保护层设计厚度的手段,控制水灰比和浇筑质量,并进行适宜的养护。     

混凝土结构裂缝及保护层碳化极限状态可靠性

从基于耐久性混凝土裂缝及保护层碳化两个影响方面分析了钢筋锈蚀、结构耐久性降低的机理；讨论了影响耐久性的最大裂纹宽度及构造规定的最小保护层厚度的可靠度分析方法     

混凝土保护层质量控制

分析了混凝土保护层对结构承载力、裂缝、耐久性和防火性能的影响,针对目前规范和实际工程存在的问题提出了一些看法.认为没有必要增加目前规范对混凝土保护层厚度的规定,但是规范要增加关于箍筋保护层厚度的规定和气候地理位置给混凝土保护层带来的影响.在施工方面,一定要做好对混凝土保护层厚度的控制工作,有必要采用一定的构造措施,并且要重视混凝土的养护以提高混凝土的耐久性.     

论混凝土结构中钢筋保护层的作用与工程控制

从混凝土结构的耐久性方面讨论了钢筋混凝土结构钢筋保护层的作用，分析了新规范与旧规范在保护层厚度规定上的不同点，并结合工程实际提出钢筋保护层在施工中的控制方法。     

混凝土保护层在设计施工中的问题探讨

混凝土保护层直接关系到混凝土结构的耐久性，以往的结构设计和施工中考虑强度多而考虑耐久性少，轻视混凝土保护层的设计和施工。针对上述问题．对混凝土保护层在设计、施工中应注意的几个问题做了简要分析。强调指出，只有严格按有关技术条款和规范进行混凝土保护层的设计和施工，才能确保混凝土结构的耐久性。     

海工预应力混凝土氯离子侵蚀模型及耐久性

总结分析了国内外有关混凝土中氯离子侵入模型的研究概况,针对海工预应力混凝土结构,讨论了影响氯离子侵入预应力混凝土的各种因素．考虑混凝土与氯离子间的结合能力,建立了预应力混凝土氯离子侵入数学模型．以混凝土保护层厚度、氯离子扩散速度以及表面氯离子浓度为主要参数,运用可靠度理论,建立了海工预应力混凝土结构耐久性可靠度分析模型．分析结果表明：应力状态下。混凝土的氯离子有效扩散系数是变化的,其中混凝土的拉应力会加快氯离子的扩散,而压应力则相反;同时从耐久性分析中可知,混凝土保护层厚度对氯离子侵蚀下的PC结构耐久性影响最大,表面氯离子浓度及氯离子扩散速度次之．     

混凝土海洋平台抗氯离子侵蚀耐久寿命预测试验研究

对不同水灰比及掺加粉煤灰、硅灰的高性能混凝土氯离子扩散系数进行了试验研究,并对高性能混凝土海洋平台结构抗氯离子侵蚀耐久寿命进行了预测和分析,结果表明在一定条件下,低水灰比和增加保护层厚度均可以提高混凝土结构抗氯离子侵蚀的耐久寿命.该结论为混凝土海洋平台结构的耐久性设计与评估提供了参考依据.     

不同保护层厚度下钢筋混凝土板受力性能试验研究

在实际施工过程中,混凝土板负弯矩钢筋的保护层厚度容易偏大,这将导致板(特别是悬臂板)的承载力降低.对钢筋混凝土悬臂板和两端约束板进行了试验研究,重点研究了保护层厚度变化对板的承载力及正常使用性能的影响.对两墙约束板分别接线弹性理论和塑性内力童分布理论进行了计算;利用ANSYS进行了有限元数值模拟,并与试验结果进行了对比...     

钢筋混凝土构件模型的配筋率及保护层厚度研究

运用相似性原理,对钢筋混凝土轴心受压、大偏心受压柱以及钢筋混凝土梁的强度相似条件进行推导,确定了模型试验中模型构件配筋率及混凝土保护层厚度的理论取值,并采用误差分析方法分析了模型混凝土保护层厚度取值对承载力相似性的影响.分析表明,在进行钢筋混凝土构件模型试验时,宜采用与原型相同的配筋率.对于轴心受压柱,模型保护层厚度不产生误差;对于钢筋混凝土梁,模型保护层厚度取原型保护层厚度除以0.5倍比例系数,此时误差可以控制在10%;对于大偏压柱,建议保护层厚度取原型保护层厚度除比例系数.     

混凝土结构保护层作用及厚度取值分析

分析了保护层的作用;阐述了影响保护层厚度的因素,比较分析了国内外多个混凝土结构规范对最小保护层厚度的规定;对国内混凝土结构保护层厚度偏小原因进行分析,并给出了具体建议.     

基于混凝土自收缩的钢筋保护层厚度数值分析

为研究混凝土自收缩状态下钢筋保护层合理厚度值,建立了50组钢筋混凝土构件的ANSYS有限元数值模型,通过施加温度荷载使混凝土产生收缩,进行混凝土开裂状况的分析。分析结果表明,钢筋直径对保护层厚度的影响较大,当钢筋直径由1cm到5cm按1cm增幅增加时,对应的薄弱面保护层厚度和开裂保护层厚度则分别有较大的增加。混凝土强度对保护层厚度的影响较小,在C20、C40和C60三种强度的混凝土中,C20混凝土要求的保护层厚度相对较大,C60次之,C40要求的最小。根据分析结果可知,当钢筋直径大于3cm时,保护层合理厚度应不小于钢筋公称直径加1cm和国内相关规范规定的最小保护层厚度。同时,在满足工程需要的前提下,建议尽量少使用直径大于3cm的钢筋以及标号过高或过低的混凝土。     

角区钢筋非均匀锈蚀引发混凝土保护层开裂全过程研究

综合考虑氯离子的扩散过程、钢筋锈蚀的质量守恒以及钢筋锈蚀引起的混凝土保护层开裂力学过程,以角区钢筋为研究对象,在钢筋周围施加随时间变化的非均匀径向位移,对氯离子侵蚀引起的混凝土保护层开裂全过程进行数值分析,得出了裂缝发展的分布规律、裂缝出现以及裂缝贯穿保护层所需的时间。并与实验结果进行对比,验证了模型的准确性。探讨了钢筋直径、混凝土保护层厚度以及混凝土强度的变化对混凝土保护层开裂行为及开裂时间的影响。结果表明,混凝土保护层厚度对开裂全过程影响最大,其次是钢筋直径,混凝土强度对其影响较小。     

砼保护层胀裂时钢筋锈蚀量的计算模型

根据钢筋锈蚀后砼的开裂状态,以及现有胀裂锈蚀量的计算模型特点,考虑砼相对保护层厚度的影响,提出一种更符合工程实际情况的砼胀裂时钢筋锈蚀量的计算模型．经实例验证,该计算模型可行、有效,计算结果与实际情况相符合。     

大保护层钢筋混凝土受弯构件裂缝控制的试验研究

根据试验结果，建议了混凝土有效受拉面积的取值方法；分析了混凝土保护层厚度对钢筋混凝土梁抗裂度和裂缝宽度的影响规律，并提出了相应计算分析。用本文试验和其他单位的试验资料对建议公式作了验证。     

混凝土结构耐久性寿命评估影响因素敏感性分析

保护层厚度、CO2浓度影响系数、环境湿度、混凝土立方体强度等因素都影响了结构的耐久性寿命。本文运用灰色关联理论分析了单因素对结构预测寿命的影响，并分析了各影响因素对结构碳化寿命的敏感性。结果表明：保护层厚度、混凝土立方体强度、环境湿度增大可以使结构的寿命增加；构件所处年平均温度、CO2浓度升高、工作应力增大时其寿命成近似线性下降趋势；在各因素中保护层厚度、混凝土立方体强度对结构寿命的影响最大，因此在一定程度上可以通过增加保护层厚度及混凝土的强度来提高结构寿命。