混凝土碳化及其對地下結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響研究.pdf

1、混凝土材料是地下結(jié)構(gòu)工程中最主要的建筑材料之一，其性能的優(yōu)劣對地下工程的質(zhì)量和壽命具有決定性的影響，混凝土的抗碳化能力是衡量混凝土耐久性的重要指標(biāo)之一。由于地下空間環(huán)境相對封閉，人流相對密集，混凝土碳化較為嚴(yán)重，因此有必要對地下工程中混凝土材料與混凝土結(jié)構(gòu)的碳化問題進(jìn)行研究與論證。眾多學(xué)者對混凝土的碳化機(jī)理、影響混凝土碳化的因素、預(yù)測混凝土碳化深度等方面都有較深入的研究，但是這些研究大多都只停留在混凝土材料本身的層面上，而關(guān)于碳化對地下

2、結(jié)構(gòu)的影響研究甚少，在實際生活中，我們更需要的是了解混凝土碳化后對結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響。因此，本論文在碳化試驗的基礎(chǔ)之上進(jìn)一步研究了碳化作用對地下結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能影響規(guī)律，具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)采用室內(nèi)加速碳化試驗，研究碳化前后混凝土力學(xué)參數(shù)（包括彈性模量、抗壓強(qiáng)度等）的變化，分析碳化對混凝土力學(xué)特性的變化規(guī)律;
　　 (2)利用三維數(shù)值顯示儀觀測碳化作用后混凝土的細(xì)觀結(jié)構(gòu)，找到混凝土碳化區(qū)、部分碳化區(qū)和未碳化區(qū)的

3、分布規(guī)律;
　　 (3)以試驗為依據(jù)，綜合考慮地下結(jié)構(gòu)碳化問題的特殊性，通過ANSYS有限元軟件仿真模擬，探究不同碳化程度隧道襯砌結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移的變化規(guī)律，揭示碳化對隧道襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)行為的影響，利用研究成果綜合評估地下結(jié)構(gòu)的安全性。
　　 通過研究得出了混凝土碳化深度隨時間變化的規(guī)律，碳化后混凝土抗壓強(qiáng)度、彈性模量的變化規(guī)律;得到了碳化混凝土碳化區(qū)、部分碳化區(qū)和未碳化區(qū)的分布規(guī)律;通過數(shù)值計算分析了碳化對隧道襯砌結(jié)構(gòu)力