地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕損傷數(shù)值分析模型及其監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、城市的基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目逐漸從地上建筑轉(zhuǎn)移為地下建筑。然而地下結(jié)構(gòu)所處環(huán)境較地上結(jié)構(gòu)復(fù)雜。越來越多的建筑運(yùn)營(yíng)情況表明，地下建筑受諸多不利因素綜合作用，加劇混凝土結(jié)構(gòu)破壞進(jìn)程，造成混凝土結(jié)構(gòu)迅速劣化，最終使得地下建筑物提前破壞。并且在地下環(huán)境中工程的施工難度大、突發(fā)事件多、補(bǔ)救方式匱乏，因此對(duì)地下混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕損傷監(jiān)測(cè)和損傷評(píng)估就成為必不可少的關(guān)鍵一環(huán)。文章對(duì)混凝土腐蝕損傷監(jiān)測(cè)技術(shù)及混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋銹蝕模型進(jìn)行研究。
　　首先對(duì)混凝土內(nèi)鋼

2、筋銹蝕的研究現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，對(duì)鋼筋銹蝕的機(jī)理、保護(hù)層銹脹開裂的原因及過程進(jìn)行了分析。研究了影響混凝土中鋼筋銹蝕的主要因素，同時(shí)總結(jié)了混凝土內(nèi)鋼筋的銹脹力模型和混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕率模型。為后期模型提出及實(shí)現(xiàn)提供基礎(chǔ)。
　　接著根據(jù)光纖傳感技術(shù)的相關(guān)原理、特性和工程現(xiàn)場(chǎng)施工需求，設(shè)計(jì)出一種基于光纖傳感技術(shù)的實(shí)時(shí)全過程監(jiān)測(cè)裝置。根據(jù)試驗(yàn)研究，實(shí)現(xiàn)了光纖光柵傳感器對(duì)地下混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕損傷監(jiān)測(cè)。在實(shí)驗(yàn)室條件下采用恒電流通電加速銹蝕試驗(yàn)法模擬腐

3、蝕環(huán)境中混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕損傷開裂全過程的時(shí)變變化情況，并對(duì)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　隨后通過對(duì)地下混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕的機(jī)理的研究及試驗(yàn)的監(jiān)測(cè)情況，將銹蝕過程中銹蝕產(chǎn)物向周圍的擴(kuò)散視為非規(guī)則形狀隨時(shí)間動(dòng)態(tài)徑向擴(kuò)散。計(jì)算時(shí)將銹蝕產(chǎn)物沿環(huán)向離散為n個(gè)子區(qū)域，且每個(gè)子區(qū)域內(nèi)銹脹體積的增加以位移增量形式等效，建立了考慮時(shí)變的離散型銹脹模型；以非線性彈簧模擬銹脹產(chǎn)物對(duì)混凝土的作用，混凝土采用彌散開裂模型，建立了鋼筋混凝土銹脹損傷數(shù)值計(jì)算模型；提