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《西安建筑科技大学》 2003年
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混凝土结构退化模型与耐久性评估

徐善华  
【摘要】: 论文采用理论分析、有限元模拟、试验研究及工程实测相结合的方法,围绕混凝土碳化、混凝土保护层锈胀开裂、构件承载力退化模型以及耐久性评估方法进行了系统的研究。 论文建立了以混凝土强度为主要参数,考虑其它因素修正的多系数混凝土碳化深度随机模型,并运用工程实测数据对所提出的模型进行了验证;围绕混凝土碳化残量进行了实际工程测试,首次提出了大气环境下混凝土碳化残量的随机模型,建立了混凝土中钢筋开始锈蚀的条件;提出了混凝土结构的碳化耐久性分析方法和碳化寿命预测方法,并结合一具体工程进行了碳化耐久性评估。 建立了混凝土保护层开裂前钢筋锈蚀量的实用预测模型;提出了混凝土保护层开裂的工程定义,建立了混凝土保护层锈胀开裂时锈蚀量的计算模型;通过混凝土保护层开裂前后理论模型比较及工程实测数据分析,给出混凝土保护层开裂后钢筋锈蚀量预测的实用模型;提出了混凝土结构锈胀开裂耐久性的评估方法和寿命预测方法。 建立了锈蚀钢筋混凝土构件锈蚀钢筋和混凝土之间局部滑移本构关系,研究了锈蚀钢筋混凝土构件有限元分析方法。首次考虑混凝土和钢筋之间的相对滑移,运用非线性弹簧单元刚度的变化模拟混凝土和钢筋之间粘结性能退化。较系统地分析了锈蚀钢筋混凝土受弯构件的刚度、钢筋和混凝土之间的相对滑移、钢筋应变和混凝土应变之间协调关系以及裂缝特征和破坏机理。研究了钢筋锈蚀程度和偏心距对锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件受力性能的影响,建立了锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件钢筋应变和混凝土应变之间的协调方程。 根据锈蚀钢筋混凝土构件钢筋和混凝土相对滑移较大、钢筋应变和混凝土应变不再符合平截面假定的特点,首次打破平截面假定的局限,运用极限平衡理论,建立了锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面承载力的计算模型和锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力的计算模型。所建立的模型更符合锈蚀构件的破坏机理,并与试验结果吻合较好。 利用快速电化学锈蚀方法,首次开展了锈蚀钢筋混凝土受弯构件抗剪性能试验,研究了箍筋锈蚀程度和剪跨比对锈蚀钢筋混凝土受弯构件抗剪性能的影响,以及斜截面承载力随剪跨比和钢筋锈蚀程度的变化规律。在试验基础上,进一步用极限平衡理论,首次提出了锈蚀钢筋混凝土受弯构件斜截面承载力的计算模型。 西安建筑科技大学博士学位论文 分析了现有钢筋混凝土结构的动态可靠度,提出了基于动态可靠度的承载力寿命分析方 法。以锈蚀受弯构件为例,具体分析了正截面和斜截面承载力的统计参数、动态可靠指标随 时间的变化,给出了正截面受弯和斜截面受剪控制的寿命和剩余寿命。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU375

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宋锦虎;贺瑞霞;马欢;;纵向非均匀锈蚀钢筋拉拔过程的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2011年01期
2 袁秋平;袁非鼎;许凌波;;钢筋混凝土构件耐久性的模糊概率模型[J];四川建筑科学研究;2011年01期
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4 马亚丽;侯晓英;王东威;;锈蚀钢筋混凝土构件承载力的动力评估[J];工程建设与设计;2009年06期
5 何雄君;陆爱民;;预应力混凝土桥梁因钢束锈蚀的非线性分析[J];公路;2010年02期
6 郗锋;;预应力混凝土桥梁钢束锈蚀分析[J];公路;2011年10期
7 何雄君;陆爱民;;预应力混凝土桥梁因钢束锈蚀的非线性分析[J];公路交通科技;2010年01期
8 杨晓明;朱红强;;考虑滑移的锈蚀钢筋混凝土简支梁承载力数值分析[J];公路交通科技;2011年09期
9 徐宁;陈全红;赵建昌;;纵向非均匀锈蚀梁的非线性有限元分析方法[J];兰州理工大学学报;2008年03期
10 丁季华;李永和;胡险峰;何斌;;箍筋锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟[J];工业建筑;2006年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 徐善华;李钰茹;袁博;;锈蚀钢筋混凝土受弯构件抗剪性能有限元分析[A];第21届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ册[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
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【共引文献】
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5 胡少伟;陆俊;范向前;;混凝土断裂试验中的声发射特性研究[A];现代水利水电工程抗震防灾研究与进展(2011年)[C];2011年
6 郑愚;钟永刚;;对GFRP筋混凝土桥梁面板内压缩薄膜效应的研究[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
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9 汪海东;曾志兴;;基于混凝土力学的CFRP加固RC梁受弯承载力计算与分析[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
10 郝润霞;武志超;;碳纤维技术在包钢选矿厂再磨车间厂房加固中的应用[A];第七届全国建设工程FRP应用学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 贾福萍,耿欧,乔志春;锈蚀钢筋混凝土的粘结性能研究[J];四川建筑科学研究;2001年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前5条
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4 阎西康;刘俊娥;陈培;李占伟;;盐雾环境中氯离子在混凝土中的扩散特性试验研究[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅰ册)[C];2011年
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5 陆春华;钢筋混凝土受弯构件开裂性能及耐久性能研究[D];浙江大学;2011年
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4 王晴;笪菁;张存宝;;氧化物组成对无机矿物聚合物混凝土钢筋锈蚀的影响[A];中国硅酸盐学会水泥分会第三届学术年会暨第十二届全国水泥和混凝土化学及应用技术会议论文摘要集[C];2011年
5 邸小坛;周燕;陶里;徐骋;;钢筋锈蚀对混凝土构件性能影响的计算分析[A];第五届全国混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2000年
6 朱四荣;李卓球;;钢筋混凝土柱中钢筋锈蚀识别[A];第八届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ卷)[C];1999年
7 丁威;冷发光;马冬花;;碱-骨料反应和钢筋锈蚀导致结构混凝土裂缝实例分析[A];第八届全国建设工程无损检测技术学术会议论文集[C];2004年
8 蒋雪梅;雷俊卿;;混凝土桥梁的病害分析与碳纤维补强加固技术[A];沿海地区混凝土结构耐久性及其设计方法科技论坛与全国第六届混凝土耐久性学术交流会论文集[C];2004年
9 黄长虹;韦灼彬;张琦彬;;高桩码头锈蚀监测研究[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
10 蒋真;赵铁军;宋晓翠;;海砂混凝土钢筋锈蚀试验研究[A];“全国特种混凝土技术及工程应用”学术交流会暨2008年混凝土质量专业委员会年会论文集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 张庆申;烟台“楼垮垮”背后浮现权力魅影[N];法制日报;2009年
2 林宗寿;防止混凝土钢筋锈蚀应注意的几个问题[N];中国建材报;2011年
3 余伟炜唐海彬 何志祥;浅谈钢筋保护层的重要性及控制[N];建筑时报;2007年
4 精河县建筑规划设计室 于华萍 精河县房管所 郭建强;浅谈钢筋混凝土构件保护层[N];博尔塔拉报;2007年
5 本报记者 冯超 特约记者 江勇龙;楼房内隔墙下沉 业主“闹退房”[N];民营经济报;2006年
6 本报记者  林英 本报通讯员  李志华;专家呼吁混凝土短寿问题亟待解决[N];光明日报;2006年
7 中国京冶建设工程承包公司 朱桂林 中冶集团建筑研究总院 孙树杉;从国内外钢铁渣利用的历史来评价凝石技术[N];中国冶金报;2005年
8 济南大学 陈绍龙;水泥中氯离子的危害及预防[N];中国建材报;2008年
9 中国地质大学工程学院 刘念;影响混凝土耐久性的因素及改进措施[N];中国建材报;2009年
10 游雪晴;我国成功掌握水工建筑快修技术[N];科技日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张华;钢筋锈蚀对混凝土压弯构件变形性能的影响[D];华中科技大学;2011年
2 许晨;混凝土结构钢筋锈蚀电化学表征与相关检/监测技术[D];浙江大学;2012年
3 唐国斌;基于全寿命设计的混凝土箱梁桥若干理论问题研究[D];浙江大学;2011年
4 李沛;钢筋锈蚀对混凝土梁构件力学行为影响的研究[D];中南大学;2012年
5 蔺石柱;寒冷地区在役钢筋混凝土结构物剩余寿命的仿真预测[D];西安建筑科技大学;2011年
6 张喜德;钢筋混凝土构件耐久性的若干问题研究[D];广西大学;2004年
7 孙彬;在役钢筋混凝土结构的性能退化与抗震性能评估[D];西安建筑科技大学;2006年
8 郭冬梅;沿海在役钢筋混凝土桥梁性能退化及剩余使用寿命预测[D];浙江大学;2014年
9 耿欧;混凝土构件中钢筋锈蚀速率预计模型研究[D];中国矿业大学;2008年
10 管学茂;水泥基材料在氯盐环境中的服役行为及机理研究[D];中国建筑材料科学研究院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘斌;砼结构电化学除盐离子分布及粘结性能研究[D];烟台大学;2008年
2 潘毅;锈蚀混凝土构件的耐久性评定方法研究[D];重庆大学;2003年
3 卢晓峰;在用混凝土梁正截面承载能力计算方法研究[D];扬州大学;2005年
4 符碧惠;在役RC梁桥承载力可靠性分析[D];长安大学;2005年
5 许超;混凝土结构耐久性寿命预测及可靠度分析研究[D];合肥工业大学;2007年
6 马红岩;海砂对水泥基材料水化行为及护筋性能的影响研究[D];深圳大学;2008年
7 付静;钢筋混凝土桥梁耐久性的分析研究[D];长安大学;2007年
8 杨满;在役多龄期钢筋混凝土柱抗震性能研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 蒋恒强;钢筋锈蚀的主动波动监测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 孔祥龙;分布式光纤传感技术在钢筋锈蚀监测中的应用[D];大连理工大学;2011年
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