一、钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展(论文文献综述)
陈红梅,刘玉涛,关纪文[1](2021)在《BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展》文中指出随着远海工程建设对建筑原材料的需求量与日俱增,若由内陆向海岛运送原料,其运输费用高、时效性差等问题显而易见。对于岛礁工程建设而言,可就地取材,将珊瑚碎屑作为骨料并加入海水拌制成珊瑚混凝土,同时采用纤维增强复合材料筋(FRP筋)作为结构增强筋,可有效解决海洋环境下钢筋锈蚀等耐久性问题。玄武岩纤维增强复合材料筋(BFRP筋)的力学性能优越,但我国对BFRP筋的研发起步较晚,尚未有充分的理论经验,故应对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性展开系统研究,以确保岛礁工程建设的安全性。基于现有试验研究进展,在分析BFRP筋、珊瑚混凝土材料基本力学性能的基础上,对BFRP筋的耐久性、珊瑚混凝土的耐久性、BFRP筋-珊瑚混凝土界面粘结耐久性,以及BFRP筋增强珊瑚混凝土结构耐久性进行系统地概述与总结,并对BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性的后续研究进行展望。
吕翔[2](2021)在《季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究》文中研究表明活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,简称RPC)是一种具有超高强度、高耐久性及高温适应性等特点的超高性能混凝土。RPC可以有效地减小结构物的自重,增加跨越能力,在各种基础设施建设中具有广阔的应用前景。RPC材料在制备过程中通常掺入纤维以提高其性能。吉林省蕴藏着丰富的玄武岩矿石,玄武岩产物的推广和应用对我省经济转型和发展具有重要意义。由玄武岩矿石熔融拉丝生产的绿色环保型玄武岩纤维是一种具有天然相容性的新型高性能无机纤维。本文将这种抗拉强度高、耐酸碱腐蚀的玄武岩纤维作为掺合料改性RPC,对玄武岩纤维RPC复合材料的耐久性能和力学性能进行研究。主要研究工作和结果如下:(1)采用响应曲面法对玄武岩纤维RPC的配合比进行设计,提出一套适用于季冻区桥梁、道路工程,和易性、力学性能和耐久性能满足要求的玄武岩纤维RPC制备方案。试验结果得出玄武岩纤维RPC的最佳配合比:砂胶比为0.9、水胶比为0.18、玄武岩纤维掺量为8 kg/m3、硅灰水泥比为0.25;相对于不掺玄武岩纤维的试件,玄武岩纤维掺量为8 kg/m3的试件抗折强度能提高18%,抗压强度能提高32%。(2)针对季冻区冻融循环效应显着,桥梁、道路工程常用除冰盐等特点,考虑裂缝、冻融循环和氯盐侵蚀的影响,不但研究了玄武岩纤维RPC的基体耐久性,还研究了玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性。此外,从微观结构角度对玄武岩纤维RPC耐久性变化机理进行分析。研究结果表明:裂缝是玄武岩纤维RPC基体及其内嵌钢筋耐久性的显着性影响因素;玄武岩纤维RPC骨料石英砂与水泥基体之间的界面过渡区厚度可忽略;玄武岩纤维RPC的水化产物以密实的C-S-H基体为主;玄武岩纤维在RPC材料中呈乱向分布,没有聚集成团现象,并且与水泥基体连接紧密。(3)详细量化分析裂缝不同属性(裂缝深度、裂缝数量、裂缝宽度)和冻融循环对玄武岩纤维RPC耐久性的影响。并引入声发射技术和Weibull分布理论,利用声发射累计能量和幅值参数评价玄武岩纤维RPC的抗冻性,利用Weibull分布理论建立冻融损伤模型,实现对带裂缝玄武岩纤维RPC冻融损伤全过程的表征。研究结果表明:玄武岩纤维RPC抗冻融耐久性能优异,当冻融循环次数达到600次时,带裂缝玄武岩纤维RPC的质量损失率为2.52%,抗压强度损失率为18.62%,抗折强度损失率为29.89%。(4)量化分析裂缝、界面损伤和氯盐侵蚀对玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性的影响。运用电化学方法,以钢筋腐蚀电位、自腐蚀电流密度、极化电阻评价玄武岩纤维RPC中钢筋的锈蚀程度,进而评价氯盐侵蚀对玄武岩纤维RPC的影响,为制定RPC专用的抗氯盐侵蚀测试方法和评价标准提供参考。研究结果表明:运用电化学方法从钢筋锈蚀的角度评价玄武岩纤维RPC的抗氯盐侵蚀耐久性是可行的。玄武岩纤维自身耐腐蚀的特性可以增加RPC的基体电阻,使RPC各部分的连接更加紧密,进而抑制钢筋腐蚀的发生,延长钢筋的使用寿命。(5)考虑了钢筋粘结长度和混凝土保护层厚度两个粘结性能影响因素,通过梁式试验方法研究了变形钢筋与玄武岩纤维RPC之间的粘结性能,依据试验结果拟合了钢筋与玄武岩纤维RPC的粘结应力,建立了完整的玄武岩纤维RPC与变形钢筋的粘结应力-滑移本构关系。(6)通过四点弯曲试验测试了钢筋-玄武岩纤维RPC试验梁抗弯全过程的静力响应,通过位移、应力等试验数据拟合并推导了适用于钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁的开裂弯矩、正截面抗弯承载力和裂缝宽度计算公式,并基于声发射参数断裂表征方法分析了钢筋-玄武岩纤维RPC梁的断裂性能。研究结果表明:玄武岩纤维在RPC中拉伸、扭转和变形作用导致试验梁产生的Ⅰ型裂缝减少,减小了Ⅰ型裂缝引起的低应力脆断,进而提高RPC简支梁的抗拉伸能力,增加RPC简支梁的承载能力。
江钰[3](2021)在《锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究》文中认为钢筋混凝土结构是世界上使用率最高的结构之一,广泛用于建筑房屋、桥梁、道路、水利工程等基础设施中,由于混凝土自身的稳定性以及混凝土对内部钢筋有一定保护作用,人们在很长一段时间内都忽视了混凝土耐久性对结构的影响。近年来,随着钢筋混凝土结构数量的不断增多,结构的耐久性问题异常突出,越来越多的钢筋混凝土结构在远未达到其设计使用寿命时就经历了严重的力学性能退化,这在很大程度上威胁了结构的可靠性和安全性。结构耐久性问题引发的不仅仅是环境破坏、资源浪费等问题,甚至导致人员伤亡。因此,钢筋混凝土结构耐久性问题是土木工程基础设施可持续发展的关键问题,有必要对混凝土结构耐久性问题进行深入研究,为实际工程中钢筋混凝土结构的维护、修复项目提供理论参考。在以往研究中多以钢筋混凝土梁构件为主要研究对象,对竖向承重柱构件为主要研究对象的开展较少,并且以往研究多考虑单因素对结构的影响,不符合工程实际。本文以锈蚀钢筋混凝土柱为研究对象,采用试验研究与理论推导相结合的研究方法,从多因素耦合(环境-荷载)的研究角度出发开展钢筋混凝土柱耐久性试验,并建立锈蚀钢筋混凝土柱承载力退化模型,用于定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的残余承载力,为制定经济有效的修复、维护策略提供理论依据。本文试验研究部分的主要工作包括:利用自主设计的持续荷载-氯盐喷雾装置对钢筋混凝土柱进行长期性能试验,模拟实际工程中钢筋混凝土柱结构受氯盐环境影响的劣化历程,研究裂缝扩展与锈蚀率之间的关系以及不同持荷下钢筋混凝土柱的残余承载力随锈蚀程度的变化规律。本文理论部分主要工作包括:通过分析钢筋锈蚀引起的试验柱钢筋、混凝土材料损伤机理,构建相应的材料退化模型以及构件强度退化模型,定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的轴心受压以及偏心受压残余承载力,并依据锈蚀柱信息绘制对应的弯矩-轴力相互作用曲线(M-N图),再将理论计算结果与试验测得结果进行对比校核,最终形成锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型。试验结果与理论结果对比表明,本文建立的锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型不仅可以定量评估钢筋混凝土结构的力学性能,同时可以在钢筋混凝土结构的锈蚀损伤寿命期内提供最优修复加固方案,为实际工程提供一定程度的理论参考。
李树良[4](2021)在《重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能研究》文中研究说明良好的粘结性能是钢筋与混凝土能够协同工作的关键。然而,钢筋混凝土结构或构件在服役过程中,不可避免的承受荷载与环境等因素的耦合作用,尤其是荷载及氯离子侵蚀的影响,会导致钢筋锈蚀、混凝土开裂,进而引起钢筋混凝土粘结性能的退化。目前,国内外学者对荷载作用下粘结性能的劣化研究多集中于荷载或者预锈蚀后荷载等单一作用、持续荷载与氯离子侵蚀耦合作用、短期重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用等条件下进行的。但是对于长期重复荷载作用、长期重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下引起的粘结性能退化问题研究较少。因此本文在前人研究的基础上开展了如下工作:(1)通过对24个梁式试件210d的重复荷载及氯离子侵蚀作用,研究了重复荷载和氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土时变滑移,绘制钢筋混凝土间相对滑移与时间的关系曲线。分析了重复荷载和氯离子侵蚀作用对钢筋混凝土间粘结滑移性能的影响规律,建立了考虑温度变化影响时钢筋混凝土间相对滑移与时间的函数关系式。(2)对经过210d重复荷载和氯离子侵蚀作用后的试件进行了粘结性能试验,观察了不同重复荷载大小、氯离子侵蚀以及荷载与氯离子侵蚀耦合作用后梁式试件的破坏形式,裂缝的发展状态以及底部纵筋在粘结段的锈蚀分布规律;分析了两种状态对极限粘结强度的影响规律,建立了考虑应力大小及锈蚀率影响下的极限承载力模型。通过混凝土梁式试件在0Pu、0.25Pu、0.45Pu、0.65Pu重复荷载及氯离子干湿循环作用下的试验,研究了氯离子在不同应力作用下的渗透规律、氯离子渗透系数随深度变化趋势,建立了考虑荷载作用下不同深度氯离子扩散系数的模型。(4)记录各组试件弯曲粘结试验过程中的荷载及滑移量,绘制粘结应力-滑移曲线,并建立了粘结应力-滑移本构模型,分析了不同重复荷载和氯离子侵蚀作用后对钢筋混凝土间极限粘结应力、滑移量的影响。
陈秋兵[5](2021)在《荷载与氯盐侵蚀耦合作用下BFRP筋混凝土梁受弯性能研究》文中研究说明混凝土结构的耐久性问题是近年来各国学者重点研究的课题之一。在实际工程中,混凝土结构面临着不同类型的环境,海洋环境就是会对其耐久性能造成极大威胁的一种恶劣环境。这主要是因为海水中含有大量的氯盐和硫酸盐成分,会对混凝土和钢筋造成极大的腐蚀效果。目前对于海洋环境中钢筋混凝土结构耐久性不足的问题已经有了很多的解决方案,例如增加混凝土保护层厚度、使用带有防锈涂层的钢筋、高强海工混凝土、纤维筋材等。将纤维增强复合(Fiber Reinforced polymer,简称FRP)筋应用到混凝土结构中可以有效改善结构耐久性。FRP筋是使用环氧树脂等粘结剂将纤维材料粘接起来,形成束状的整体。其具有较好的抗腐蚀性、较高的抗拉承载能力、较轻的自重、良好的抗电磁能力,在混凝土结构中代替钢筋作为受力纵筋,可以延长结构的使用寿命。相比于其他类型的纤维筋材,玄武岩纤维增强复合材料(Basalt Fiber Reinforced Polymer,简称BFRP)筋在多方面具有优势。首先,它原材料丰富,玄武岩产量较高,能够适应较大批量的需求;其次,它的强度较高,相较于相同尺寸的钢筋,强度有明显的提升;最后,它的成本较低,价格仅为碳纤维筋材的1/6左右,能够降低实际工程应用成本,因此BFRP筋具有良好的发展前景。本文以42根梁试件,进行海洋环境下受弯性能试验研究,氯盐溶液由工业用氯化钠配制而成,氯盐溶液浓度为3.5%。试件按筋材种类分为:钢筋、BFRP筋、钢筋/BFRP筋混合配筋。环境条件分为三种:第一种为无应力、无侵蚀作用,共3根试件;第二种为无应力氯盐溶液侵蚀作用,共12根试件;第三种为荷载与氯盐侵蚀耦合作用,共27根试件。主要研究成果如下:(1)筋材方面,在无应力氯盐侵蚀环境下,钢筋与BFRP筋力学性能均有所下降。侵蚀时间为180天时,钢筋极限抗拉强度降低7.7%,BFRP筋则下降了 3.6%;在荷载与氯盐侵蚀耦合作用下,两种筋材均出现性能退化加速,侵蚀时间为180天、持荷等级最大时,钢筋极限抗拉强度降低12.4%,BFRP筋下降了 4.7%,BFRP筋在极限抗拉强度方面具有明显优势。(2)在无应力氯盐侵蚀环境下,对比各组试件极限弯矩数值变化情况。可以看出,所有试件变化趋势基本相同,均为先增加后减少,极限弯矩峰值出现在侵蚀时间90-135天之间。在侵蚀时间为180天时,钢筋试件极限弯矩降低3.6%,BFRP筋试件降低2.2%,混合配筋试件降低0.3%。(3)在荷载与氯盐侵蚀耦合作用下,对比各组试件可以发现,其极限弯矩最小值均出现在持荷60kN,侵蚀时间为180天。其中钢筋试件极限弯矩下降了 7.5%,BFRP试件下降了 5.4%,混合配筋试件极限荷载下降了 4.7%。钢筋试件极限承载能力下降较为明显,BFRP筋与混合配筋试件极限弯矩降低数值较为接近,均低于钢筋试件降低数值。(4)在荷载与氯盐侵蚀耦合作用下,未开裂的钢筋试件与裂缝较小的钢筋试件受弯性能数据基本相同,表明裂缝较小时,对于钢筋的腐蚀速度无明显加快作用。当持荷等级为60kN时,裂缝宽度较大数量较多,此时,钢筋试件受弯性能出现较为明显的退化。(5)在荷载与氯盐侵蚀耦合作用下,对BFRP筋试件施加15kN、30kN、60kN三个等级的长期荷载。试验结果显示,随着侵蚀时间、持荷等级的增大,BFRP筋试件受弯性能退化更加明显,裂缝宽度增大、挠度变形增大,其主要原因是随着侵蚀时间、持荷等级的增大,试件裂缝处筋材性能退化明显,BFRP筋弹性模量下降。(6)对各类试件的破坏形态进行区分,推导BFRP筋混凝土梁和混合配筋混凝土梁极限承载能力进行简化计算公式,将试验数值、公式计算值进行比对,计算值与试验值具有较好的吻合度。对混合配筋试件的开裂荷载、刚度和挠度、裂缝宽度进行简化计算公式推导,为实际工程应用提供参考。
解文杰[6](2021)在《海水环境下BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结性能研究》文中进行了进一步梳理玄武岩纤维复合材料(BFRP)与聚丙烯纤维混凝土组成的新型材料有着良好的抗渗性、韧性和耐疲劳性等耐久性能,有望解决钢筋混凝土耐久性差的问题,在沿海和盐渍土地区有着广阔的应用前景。BFRP筋与聚丙烯纤维混凝土的粘结性能将直接影响二者协同受力,因此粘结性能的研究是其应用的基础。本文针对海水环境下BFRP筋与聚丙烯纤维混凝土之间的粘结性能,通过中心拉拔试验得到其粘结性能退化规律,并在现有研究的基础上计算得到BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结滑移本构关系。主要研究以下几方面:(1)通过基本力学性能试验,得到了不同浸泡时长下,聚丙烯纤维混凝土试块的质量损失、抗压强度、劈裂抗拉强度变化情况:浸泡90天后试件质量下降3.9%,抗压强度下降24.9%,劈裂抗拉强度下降28.5%;试件均表现出延性破坏,加入纤维能阻止和减缓混凝土内部裂缝的发展。(2)通过中心拉拔试验得到了各组试件的破坏形式、破坏荷载与加载端位移,并计算得到粘结强度和完整的应力滑移曲线。分析各组试件的粘结强度发现:在一定的范围内,BFRP筋直径更小、粘结长度更短的试件粘结应力更大,对粘结性能的利用率更高;浸泡90天后粘结强度降低约28%,并通过各组应力滑移曲线发现海水浸泡主要影响应力的下降和衰减阶段。(3)在现有的粘结滑移本构关系基础上进行总结和修正,将BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结滑移划分为微滑移、上升、下降、衰减和残余5个阶段,并阐述了各阶段的物理意义和几何特征,通过数据拟合得到了各阶段的应力位移表达式,且相关系数均在0.9以上,拟合曲线和试验曲线能够高精度吻合。分析拟合参数发现:上升阶段拟合参数基本不变,而下降阶段和衰减阶段参数呈现削弱,也印证了海水浸泡主要影响下降阶段和衰减阶段。本试验提出的本构关系模型相较于现有模型更加完整和清晰,能够准确地描述BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结滑移。
韩敏[7](2021)在《西北典型气候环境与硫酸盐侵蚀条件下钢筋混凝土桥柱偏压性能研究》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土柱作为重要的承重构件,其耐久性问题已成为国内外土木工程界的热点研究领域之一。在我国的西北部地区,硫酸盐侵蚀破坏已成为钢筋混凝土柱发生病害的主要原因。本文通过对钢筋混凝土柱在硫酸盐多因素复合作用下的耐久性问题进行研究,试图了解西北地区服役期柱在硫酸盐等多种环境因素作用下的服役行为。根据试验研究结果与理论分析,研究了硫酸盐多因素复合作用下混凝土的损伤和耐久性退化规律等,为硫酸盐多因素环境下钢筋混凝土柱的耐久性设计与评估奠定基础,具有重要的工程应用价值及理论意义。本文对硫酸盐-干湿循环双因素、硫酸盐-干湿循环-冻融循环多因素共同作用下钢筋混凝土结构耐久性问题进行研究。设计了硫酸盐多因素作用下混凝土耐久性的试验方案,通过试验研究了硫酸盐双因素、多因素共同作用下混凝土的微观结构、混凝土受压应力-应变关系、钢筋与混凝土的粘结性能和钢筋混凝土柱偏心受压性能的变化规律,揭示了它们的作用机理和耦合作用效应。最后基于硫酸盐多因素作用下混凝土应力-应变曲线、钢筋与混凝土粘结性能曲线,运用理论分析的方法,建立了硫酸盐多因素作用下钢筋混凝土偏压柱极限承载力预测模型,为进一步预测西北地区服役期钢筋混凝土偏心受压柱的服役行为奠定理论基础。本文的主要研究内容如下:(1)从微观角度来分析宏观现象,通过采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等微观测试手段,对硫酸盐双因素、多因素侵蚀的混凝土材料微观结构形貌、物相组成等进行分析,通过分析得出结论:硫酸盐-干湿循环-冻融循环等作用下混凝土的微观结构形貌、物相组成发生很大变化,有硫酸钠物理结晶产生,混凝土内部由密实变为疏松。(2)开展混凝土硫酸盐-干湿循环试验、快速冻融试验,研究了各种因素(干湿循环次数、混凝土强度、硫酸钠溶液浓度、矿物掺合料、冻融循环)复合作用对混凝土单轴受压应力-应变曲线的影响,分析了冻融循环作用对混凝土试件腐蚀形貌、质量损失率、动弹性模量的影响以及各种因素作用对混凝土受压应力-应变曲线变化规律,并建立了相对峰值应力及相应的应变与干湿循环次数、冻融循环次数的关系式。(3)设计了硫酸盐多因素共同作用下钢筋与混凝土的粘结性能试验,通过考虑干湿循环次数、混凝土强度、硫酸钠溶液浓度、冻融循环次数以及矿物掺合料等参数,采用中心拉拔的试验方法,分析了试件的试验现象及破坏形态,双因素以及多因素作用下钢筋与混凝土间平均粘结应力-滑移量的变化规律。(4)设计制作了混凝土强度标号C40带牛腿偏压短柱6根,通过改变偏心距大小、干湿循环次数两个参数对RC柱偏心受压性能的影响,主要分析了不同设计参数对钢筋混凝土偏压柱的破坏形态、承载力大小、荷载-跨中挠度曲线及荷载-混凝土应变、荷载-钢筋应变的影响。(5)在现有钢筋混凝土柱压弯极限承载力计算方法和试验分析的基础上,考虑硫酸钠干湿循环作用下混凝土的极限抗压强度和钢筋与混凝土的粘结性能等因素,建立了硫酸盐多因素作用下钢筋混凝土柱压弯极限承载力计算模型,结果表明试验值与模型值吻合较好,验证了该计算模型的准确性。
王鹏辉[8](2021)在《西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究》文中研究表明西部盐湖、盐渍土地区土壤中含大量的氯盐、硫酸盐、碳酸盐等对混凝土耐久性产生不利影响的盐类,使得普通钢筋混凝土建筑在此地区不能具有很好的适用性,通常在远早于设计年限发生破坏。而氯氧镁水泥混凝土(Magnesium oxychloride cement concrete-MOCC)作为一种镁质胶凝体系混凝土,不经改性在此地区就具有很好的适用性,但是MOCC中钢筋极易发生锈蚀的缺点限制了其推广应用。为解决此问题,提出采用涂层对钢筋进行防护,来防止其锈蚀。然而,西部地区昼夜温差大、风沙大、紫外线强,因此在防止钢筋锈蚀的同时,还需要考虑外部环境对涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土(Coated reinforced magnesium oxychloride cement concrete-CRMOCC)的服役性能影响。本文,根据西部盐湖、盐渍土地区的环境以及MOCC的特点,设计CRMOCC协同工作性能试验来研究涂层钢筋与MOCC的协同工作性能。系统开展典型环境下CRMOCC、氯氧镁水泥钢筋混凝土(Reinforced magnesium oxychloride cement concrete-RMOCC)长期溶液浸泡试验,研究涂层对钢筋保护过程中的长期稳定性及CRMOCC的整体耐久性。设计CRMOCC、RMOCC高低温交变试验,研究CRMOCC、RMOCC在高低温作用下的退化规律。通过CRMOCC、RMOCC恒电流通电加速试验和X-CT试验,研究钢筋锈蚀及锈胀裂缝的空间发展规律。基于灰度共生矩阵(Gray-level co-occurrence matrix-GLCM),在传统裂缝几何参数分析的基础上,对CRMOCC、RMOCC在高低温试验和恒电流通电加速试验过程中的裂缝发展规律进行研究。基于Copula函数,以相对锈蚀评价参数?1、相对动弹性模量评价参数?2、相对质量评价参数?3作为退化指标,进行了两因素、三因素作用下的CRMOCC整体耐久性可靠度分析。主要研究内容及结论如下:(1)通过盐雾试验、电化学试验、拉伸试验、植筋拉拔试验,从涂层对钢筋的保护性能、外荷载作用下涂层的完整性、涂层作用下钢筋的粘结力影响三方面进行分析,对CRMOCC的协同工作性能进行研究。结果表明:对于GH(富锌环氧树脂)涂层和沥青涂层而言,当GH涂层厚度为0.3 mm、YP沥青涂层厚度为0.4 mm时CRMOCC的协同工作性能最好。(2)对CRMOCC、RMOCC进行了长期溶液浸泡试验,以反映钢筋锈蚀的腐蚀电流密度、裂缝开展的ω2、质量损失的ω3作为耐久性评价参数,研究CRMOCC、RMOCC的整体耐久性退化过程。研究表明:在四种环境下的(涂层)钢筋锈蚀程度关系为:氯盐环境>硫酸盐环境>潮湿环境>干燥环境。氯盐环境下有损GH涂层钢筋在180 d已达到低锈蚀状态。在干燥环境下YP沥青对钢筋的保护效果要好于氯盐环境、硫酸盐环境和潮湿环境。ω2、ω3在退化过程中近似服从线性退化规律,ω2在退化过程中表现的更为敏感。(3)为了得到CRMOCC在三个因素综合作用下的可靠度退化规律,以ω1、ω2、ω3作为退化指标,在Copula函数的基础上进行建模,结果表明:在单因素作用下S(t1)、S(t2)、S(t3)分别在20000 d、16000 d、18000 d时可靠度为零。在双因素作用下,以二元Gumbel-Copula函数作为连接函数,CRMOCC在13000 d时可靠度为零。在三因素作用下,以三元Clayton-Copula函数作为连接函数,CRMOCC在10390 d时可靠度为零。(4)通过高低温试验、恒电流通电加速试验研究CRMOCC、RMOCC在高低温变化、恒电流通电加速过程中的(涂层)钢筋锈蚀、裂缝发展、质量损失退化规律,并采用人工识别、边缘检测、阈值分割、K-means聚类算法对试件表面裂缝发展进行了捕捉。研究表明:GH涂层、YP涂层可以很好的保护钢筋锈蚀。对于同时期的ω2、ω3而言保护层厚度越大,其降低速率越小,ω2在试件的退化过程中更为敏感。虽然边缘检测、阈值分割、K-means聚类算法都可以实现试件表面裂缝捕捉,但是精确度受外部环境影响较大。(5)以恒电流通电加速下的CRMOCC退化为研究对象,采用X-CT研究了其在退化过程中的钢筋锈蚀和锈胀裂缝发展的空间规律。结果表明:钢筋锈蚀始于钢筋和氯氧镁水泥界面破坏处。随着钢筋的不断锈蚀,锈蚀物逐渐遍布钢筋的整个表面并向水泥浆中扩散。裂缝的开展始于钢筋的一个外表面,裂缝的发展和骨料与水泥浆之间的界面过渡区有关,并按着界面过渡区的方向发展,MOCC界面过渡区形成的针状产物是导致薄弱面存在的关键原因。LG(裸钢)、YP试件表面裂缝开展宽度分别与钢筋体积损失和锈蚀物体积发展呈线性关系,LG钢筋体积损失与锈蚀物增长呈指数关系,YP钢筋体积损失与锈蚀物增长呈线性关系,LG试件表面裂缝宽度与裂缝体积增长呈指数关系,YP试件表面裂缝增长与裂缝体积呈线性关系。对于LG-A和YP-A组试件,同时期钢筋的实际锈蚀率和理论锈蚀率分别为10.72%、10.05%、13.47%、18.81%。(6)采用X-CT和GLCM图像分析方法对RMOCC在锈胀力作用下的表面、内部细观损伤进行分析。采用GLCM的四个特征值(对比度、相关性、能量、均质性)来反映细观损伤变化,并对四个特征值进行统计分析,研究表明:随着混凝土试件损伤的逐渐增大,对比度值呈增大趋势,而相关性、均质性、能量值呈减小趋势。对对比度、相关性、能量、均质性四组值进行统计分析,得出其均服从正态分布。对GLCM的四个特征值进行可靠度竞争失效分析得出,采用均质性特征值对混凝土在锈胀力作用下的退化规律进行评价更合适。通过对混凝土试件损伤前后的热力图进行分析,得出损伤前后,矩阵峰水平投影的带宽显着减小,且随着损伤的逐渐增加,矩阵峰沿着矩阵主对角线延伸。ROI区域大小的选择对GLCM中四个特征值的大小有一定影响,但是不会改变其发展规律,含裂缝ROI区域越小,对比度越大,而其他三个特征值的变化波动不大。
陈强[9](2021)在《冻融循环后BFRP筋再生保温混凝土粘结性能研究》文中研究说明目前,随着建筑业对混凝土的需求急剧增长以及砂石资源的匮乏,导致砂石资源供不应求、大幅涨价,具有绿色环保、资源循环利用等特点的再生骨料被用于替代天然砂石加入到新拌混凝土中使用,被定义为再生混凝土。而由于再生骨料具有微裂缝、旧砂浆孔隙率大等初始缺陷,使得再生混凝土结构的耐久性问题更显着,特别是在严寒寒冷地区,再生混凝土在冻融循环作用下钢筋锈蚀问题更加严峻,提升再生混凝土抗冻性能和筋材抗腐蚀性能是解决这一问题的重要途径。基于此,课题组提出将具有毛细水压力调节作用的玻化微珠加入再生混凝土中制备具有良好抗冻性能的再生保温混凝土,并用玄武岩纤维筋(BFRP)替代钢筋来达到上述目的,而冻融循环作用下再生保温混凝土与BFRP筋间良好粘结性能是保证再生骨料以及BFRP筋能够应用于严寒寒冷地区的前提。本文重点研究了不同再生粗骨料取代率下再生保温混凝土的抗冻性能以及在不同冻融循环次数下其与BFRP筋的粘结性能,并对比研究了四种不同类型混凝土在冻融循环后的粘结性能退化规律,采用改进的BPE模型对再生保温混凝土与BFRP筋间的粘结滑移关系进行了拟合,具体研究内容及结论:(1)再生保温混凝土冻融后力学性能研究。本文通过设置不同再生骨料取代率(0%,30%,50%),研究了再生骨料对再生混凝土、再生保温混凝土冻融后力学性能的影响,研究表明,随着冻融次数的增加,再生混凝土、再生保温混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度随之降低;随着再生骨料掺量的增加,冻融后混凝土抗压、抗拉强度损失随之增加,但增加幅度在3%以内,影响不大;冻融循环200次后,再生混凝土已失去承压能力,而再生保温混凝土仍有68.2%、54.8%和55.2%的残余抗压强度,玻化微珠的加入显着提升了再生混凝土的抗冻性能。(2)再生保温混凝土抗冻性能研究。本文通过研究NC、RAC、TIC和RATIC在经历0、25、50、75、100、150、200次和300次8种不同的冻融循环次数下的快速冻融循环试验,得到了四种混凝土的质量损失率、相对动弹性模量和耐久性系数抗冻指标的变化规律。冻融循环次数为150次时,RAC(30)的相对动弹性模量降为55.38%,耐久性系数仅为27.69%,试件已经失去抗冻能力;而RATIC(30)和RATIC(50)相对动弹性模量和耐久性系数分别为73.66%、46.89;71.22%,47.83%,抗冻性能较好。通过分析确定了NC、RAC、TIC和RATIC抗冻性优劣,具体关系为:TIC>RATIC>NC>RAC。(3)BFRP筋-再生保温混凝土在冻融循环后的粘结性能研究。通过不同冻融循环次数,进行了BFRP筋再生保温混凝土中心拉拔试验,当冻融循环次数为0、50、100、200次时,对NC、RAC、TIC和RATIC进行了对比试验,得到了混凝土试件的破坏模式,并且研究其在快速冻融循环作用后粘结性能的退化规律,分析其极限粘结强度、峰值滑移、相对粘结强度等评价粘结性能的指标随冻融循环次数的退化规律,NC、RAC和RATIC的破坏模式和粘结退化规律基本相似,随着冻融循环次数的增加,破坏模式会发生劣变,由拔出破坏变为拔出-劈裂或劈裂破坏,TIC试件一直为拔出破坏。(4)BFRP筋-再生保温混凝土粘结滑移本构关系研究。本文通过现有粘结滑移本构模型与实测τ-s曲线进行了拟合,发现改进的BPE模型可以很好的揭示BFRP筋-再生保温混凝土的粘结滑移关系,得到了不同冻融次数下BFRP筋-再生保温混凝土粘结滑移模型的模型参数,建立了BFRP筋与RATIC的粘结滑移本构模型,拟合结果表明:改进的BPE模型可以较好的描述BFRP筋-再生保温混凝土的粘结滑移曲线。
周炎[10](2021)在《酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估》文中指出位于酸性大气环境中的钢筋混凝土(Reinforced concrete,RC)结构不仅长期面临地震灾害的威胁,还同时遭受环境中氢离子、硫酸根离子和硝酸根离子等侵蚀作用影响,导致混凝土及其内部钢筋发生不同程度的腐蚀,引起混凝土保护层开裂脱落、钢筋截面削弱以及钢筋与混凝土之间粘结性能退化等问题,导致RC建筑结构抗震性能降低、地震韧性衰退和地震灾害风险增加。目前,该问题已得到国内外学者的广泛关注,亦取得了一定的研究进展。然而,国内外关于酸性大气侵蚀环境下RC结构耐久性和抗震性能交叉领域的研究较为滞后,无法为该环境下RC结构地震韧性评估提供科学理论支撑。因此,为减少酸性大气环境下地震灾害造成的人员伤亡和财产损失,开展该环境下RC结构抗震性能与地震韧性评估研究十分必要和迫切。本文以酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙构件抗震性能为切入点,进而延伸至以RC剪力墙为主要抗侧力构件的RC框架剪力墙结构地震韧性研究,主要工作与结论如下:(1)采用人工气候环境腐蚀技术模拟酸性大气环境,对9片不同设计参数下RC剪力墙试件进行不同循环次数的加速腐蚀试验,继而进行拟静力加载试验。试验结果表明:酸性大气环境侵蚀将显着影响RC剪力墙破坏过程与模式,削弱其承载力、变形、耗能和刚度等抗震性能,同时,不同设计参数下的RC剪力墙抗震性能随腐蚀程度退化规律不同。(2)基于既有耐久性研究成果对单元中混凝土与钢筋本构关系进行考虑腐蚀影响的修正,继而基于本文试验数据对二维RC板本构(FSAM)中的抗剪参数予以重新标定,对腐蚀后钢筋粘结滑移本构予以修正,并基于应变渗透理论模拟腐蚀后界面间的粘结滑移效应,最终提出了酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙数值建模方法,并基于试验数据验证了其准确性。(3)采用随机森林算法对RC剪力墙抗震试验数据集进行挖掘学习,提出了RC剪力墙破坏模式高效识别方法,并基于腐蚀RC剪力墙试验结果验证了其准确性与适用性。结合破坏模式识别技术与腐蚀RC剪力墙数值模拟方法,对不同破坏模式下的2304个腐蚀RC剪力墙进行数值模拟试验,继而基于模拟数据对既有RC剪力墙抗剪承载力公式进行修正,最终提出了酸性大气环境下不同破坏模式RC剪力墙抗剪承载力计算公式。(4)通过工程实测与理论分析,建立了酸性大气环境下混凝土腐蚀程度与钢筋锈蚀程度的经时概率模型与腐蚀RC构件的破坏状态划分方法;考虑材料强度变异性与腐蚀程度不确定性,建立了不同服役时间与设计参数下的RC框剪结构主要结构构件数值模型;结合本文数值模拟方法与最大似然估计和假设检验的统计分析方法,获得了各构件不同服役时间与损伤状态下的层间位移角概率分布统计参数,进而建立了酸性大气环境下RC框剪结构主要结构构件基于威布尔累积概率分布的易损性模型。(5)建立了酸性大气环境下RC框剪典型结构,继而采用基于IDA分析方法,获得了不同强度地震作用下典型结构地震响应;修正《建筑抗震韧性评价标准》中的损失与恢复分析方法,结合腐蚀RC构件易损性模型,得到了不同地震动下各典型结构的经济损失和恢复时间分布;进而,以经济损失标定功能损失并建立功能恢复模型,绘制了典型结构功能-时间-强度韧性曲面。最终,建立了可用于表征不同强度地震作用下腐蚀RC框剪结构综合地震韧性的定量评估框架,并据此得到了酸性大气环境下RC框剪结构地震韧性随服役时间与层数的变化规律。
二、钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展(论文提纲范文)
(1)BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 BFRP筋及珊瑚混凝土的基本性能 |
1.1 BFRP筋的基本性能 |
1.2 珊瑚混凝土的基本性能 |
(1)珊瑚混凝土应力-应变曲线的线性特征显着。 |
(2)珊瑚混凝土破坏时极限应变较小。 |
2 BFRP筋及珊瑚混凝土的耐久性 |
2.1 BFRP筋的耐久性 |
(1)腐蚀溶液作用 |
(2)高温作用 |
(3) 疲劳与徐变物理作用 |
2.2 珊瑚混凝土的耐久性 |
3 BFRP筋-珊瑚混凝土的界面粘结耐久性 |
4 BFRP筋增强珊瑚混凝土的结构耐久性 |
4.1 试验研究方面 |
4.2 耐久性设计方面 |
4.3 寿命预测方面 |
5 结论与展望 |
(1)试验研究方面: |
(2)设计规范方面: |
(3)寿命预测方面: |
(2)季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 RPC配合比设计 |
1.2.2 RPC耐久性研究现状 |
1.2.3 RPC力学性能研究现状 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 基于响应曲面法的玄武岩纤维RPC配合比设计 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 试验材料与试件制备 |
2.2.2 试验设计 |
2.2.3 试验指标测试方法 |
2.3 试验结果与响应面模型 |
2.3.1 试验结果 |
2.3.2 响应面模型 |
2.3.3 响应面模型检验 |
2.4 各因素影响分析 |
2.4.1 各因素对流动度影响分析 |
2.4.2 各因素对抗折强度影响分析 |
2.4.3 各因素对抗压强度影响分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 玄武岩纤维RPC耐久性影响因素分析 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 试验材料与试件制备 |
3.2.2 试验设计与试验流程 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 多因素对玄武岩纤维RPC耐久性影响分析 |
3.3.1 极差分析 |
3.3.2 方差分析 |
3.3.3 Spearman秩相关性分析 |
3.4 玄武岩纤维RPC与普通混凝土耐久性的异同 |
3.5 微观结构机理研究 |
3.5.1 微观结构定性分析 |
3.5.2 微观结构定量分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 玄武岩纤维RPC抗冻耐久性量化分析 |
4.1 引言 |
4.2 试件概况 |
4.2.1 试验材料及试件制备 |
4.2.2 试验设计 |
4.2.3 试验流程及试验指标测试 |
4.3 试验结果与分析 |
4.3.1 冻融质量损失率 |
4.3.2 抗压强度及抗压强度损失率 |
4.3.3 抗折强度及抗折强度损失率 |
4.4 声发射试验结果与分析 |
4.4.1 冻融质量影响 |
4.4.2 裂缝不同属性影响 |
4.5 带裂缝玄武岩纤维RPC冻融损伤模型 |
4.5.1 基于Weibull分布的RPC冻融损伤模型 |
4.5.2 冻融损伤度Weibull分布的拟合优度检验 |
4.6 本章小结 |
第5章 玄武岩纤维RPC钢筋锈蚀量化分析 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试验材料及试件制备 |
5.2.2 试验设计及试验流程 |
5.2.3 电化学试验方法 |
5.3 试验结果与分析 |
5.3.1 TPP试验结果 |
5.3.2 EIS试验结果 |
5.4 玄武岩纤维RPC内嵌钢筋耐久性特点分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 变形钢筋与玄武岩纤维RPC粘结性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 试验设计 |
6.2.1 试验方法 |
6.2.2 试验材料及试件制备 |
6.2.3 试验流程 |
6.3 试验结果 |
6.3.1 粘结应力-滑移曲线 |
6.3.2 不同因素对粘结应力-滑移曲线的影响 |
6.4 粘结应力-滑移本构关系模型 |
6.4.1 粘结应力特征值回归分析 |
6.4.2 滑移特征值回归分析 |
6.4.3 粘结应力-滑移本构关系模型 |
6.5 本章小结 |
第7章 钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁力学性能研究 |
7.1 引言 |
7.2 试验概况 |
7.2.1 试验梁设计 |
7.2.2 试验流程 |
7.2.3 试验梁四点弯曲测试 |
7.3 试验结果 |
7.3.1 荷载-位移曲线 |
7.3.2 裂缝扩展 |
7.4 钢筋-玄武岩纤维RPC简支梁设计 |
7.4.1 开裂弯矩计算 |
7.4.2 正截面抗弯承载力计算 |
7.4.3 裂缝宽度计算 |
7.5 断裂性能分析 |
7.5.1 b值分析 |
7.5.2 基于FCM聚类方法的RA-AF联合值分析 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 展望 |
参考文献 |
作者简介及科研成果 |
致谢 |
(3)锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 钢筋混凝土结构耐久性研究 |
1.2.2 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性试验研究 |
1.2.3 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性理论研究 |
1.2.4 现有研究中存在的主要问题 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 锈蚀钢筋混凝土柱材料劣化 |
2.1 引言 |
2.2 钢筋、混凝土材料退化模型 |
2.2.1 钢筋锈蚀 |
2.2.2 混凝土保护层的开裂 |
2.2.3 混凝土横截面的损伤 |
2.2.4 受压区高度变化 |
2.3 钢筋混凝土柱结构强度退化模型 |
2.3.1 钢筋粘结强度退化 |
2.3.2 钢筋与混凝土之间应变不协调 |
2.3.3 钢筋屈曲 |
2.4 小结 |
第三章 锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力计算模型 |
3.1 引言 |
3.2 基本假定 |
3.2.1 轴心受压柱计算模型基本假定 |
3.2.2 偏心受压柱计算模型基本假定 |
3.3 轴心受压柱残余承载力退化模型 |
3.4 偏心受压柱残余承载力计算模型 |
3.4.1 大、小偏心受压界限状态(e=ej) |
ej)'>3.4.3 大偏心受压状态(e>ej) |
3.5 锈蚀柱残余承载力计算流程 |
3.6 计算模型验证 |
3.6.1 锈蚀柱材料损伤模型与残余承载力计算模型验证 |
3.6.2 锈蚀柱残余承载力模型验证 |
3.7 小结 |
第四章 荷载与环境耦合作用下锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验 |
4.1 引言 |
4.2 试验设计与试件制作 |
4.2.1 试验设计 |
4.2.2 试件制作 |
4.2.3 试件分组 |
4.3 测试内容与试验装置 |
4.3.1 试验测试内容 |
4.3.2 长期性能试验装置 |
4.4 试件原材料性能测试 |
4.4.1 钢筋性能 |
4.4.2 混凝土性能 |
4.5 构件裂缝扩展情况 |
4.6 小结 |
第五章 总结 |
5.1 研究结论 |
5.2 本课题今后需进一步研究的地方 |
参考文献 |
个人简历在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 氯离子侵蚀引起的混凝土结构耐久性问题 |
1.1.2 荷载与氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能的研究意义 |
1.2 钢筋混凝土的粘结性能简介 |
1.2.1 粘结应力分析 |
1.2.2 影响粘结性能的因素 |
1.2.3 粘结试验的方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 氯离子对钢筋混凝土劣化的影响研究现状 |
1.3.2 荷载与环境作用下钢筋混凝土粘结性能研究现状 |
1.3.3 粘结-滑移本构关系研究现状 |
1.3.4 国内外研究现状分析和研究存在问题 |
1.4 本文研究内容 |
第2章 试验概况 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料及设计 |
2.2.1 试验材料 |
2.2.2 试件设计 |
2.2.3 试件制作 |
2.3 试验设备 |
2.4 试验方法 |
2.4.1 钢筋力学性能及混凝土强度试验 |
2.4.2 极限承载力试验 |
2.4.3 重复荷载试验 |
2.4.4 钢筋腐蚀电位测量 |
2.4.5 自由氯离子含量测定及氯离子扩散系数计算 |
2.4.6 钢筋锈蚀率测定 |
2.5 本章小结 |
第3章 重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下时变滑移的研究 |
3.1 引言 |
3.2 初载后钢筋混凝土间瞬时滑移分析 |
3.3 考虑温度变化影响时钢筋混凝土间时变滑移分析 |
3.3.1 0.25P_u重复荷载作用下钢筋混凝土间时变滑移 |
3.3.2 0.45P_u及0.65P_u重复荷载作用下钢筋混凝土间时变滑移 |
3.3.3 荷载及氯离子侵蚀对时变滑移的影响分析 |
3.4 时变滑移模型 |
3.5 本章小结 |
第4章 210d重复荷载作用后弯曲粘结试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 弯曲粘结试验现象 |
4.2.1 氯离子侵蚀试件表观特征及破坏形式 |
4.2.2 重复荷载及氯离子耦合作用下钢筋腐蚀电位结果 |
4.2.3 粘结段钢筋锈蚀特征 |
4.3 重复荷载及氯离子侵蚀耦合作用对极限粘结强度的影响 |
4.3.1 耦合作用对极限粘结强度影响 |
4.3.2 耦合作用下粘结强度退化模型 |
4.4 氯离子渗透性能结果及分析 |
4.4.1 不同应力水平下混凝土中自由氯离子浓度 |
4.4.2 不同应力水平下的氯离子扩散系数 |
4.5 本章小结 |
第5章 氯离子侵蚀、重复荷载单独及两者耦合作用下粘结-滑移本构关系 |
5.1 引言 |
5.2 钢筋混凝土粘结滑移曲线 |
5.3 重复荷载与氯离子侵蚀后钢筋混凝土粘结-滑移本构关系 |
5.4 重复荷载、氯离子侵蚀对粘结-滑移本构关系的影响分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
致谢 |
(5)荷载与氯盐侵蚀耦合作用下BFRP筋混凝土梁受弯性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 钢筋及钢筋混凝土结构耐久性能 |
1.2.2 BFRP筋混凝土受弯构件受力性能及耐久性能 |
1.2.3 混合配筋混凝土受弯构件受力性能及耐久性能 |
1.2.4 长期荷载作用下混凝土构件耐久性能 |
1.3 本文研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
第二章 试验材料与性能退化分析 |
2.1 引言 |
2.2 试验材料与材料性能 |
2.2.1 氯盐溶液浸泡下的材料性能 |
2.2.2 荷载与氯盐侵蚀耦合作用下材料力学性能 |
2.2.3 BFRP筋力学性能退化原因分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 氯盐溶液侵蚀下钢筋/BFRP筋梁受弯性能试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验设计和试验方案 |
3.2.1 试验设计 |
3.2.2 试验加载方案与数据收集 |
3.3 试件分组 |
3.4 试件破坏过程与破坏特征 |
3.5 试验结果对比分析 |
3.5.1 荷载-挠度曲线 |
3.5.2 荷载-裂缝曲线 |
3.5.3 混凝土沿高度方向荷载-应变曲线 |
3.6 本章小结 |
第四章 荷载与氯盐侵蚀耦合作用下钢筋/BFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试件设计、持荷方式与分组 |
4.3 试件破坏过程与破坏特征 |
4.4 试验结果对比分析 |
4.4.1 荷载-挠度曲线 |
4.4.2 荷载-裂缝曲线 |
4.4.3 混凝土沿高度方向荷载-应变曲线 |
4.5 本章小结 |
第五章 荷载与氯盐侵蚀耦合作用下BFRP筋/混合配筋混凝土梁受弯分析 |
5.1 引言 |
5.2 基本假定 |
5.3 本构模型 |
5.3.1 混凝土本构模型 |
5.3.2 钢筋本构模型 |
5.3.3 BFRP筋本构模型 |
5.4 混合配筋和BFRP筋混凝土梁开裂弯矩计算 |
5.4.1 混合配筋混凝土梁开裂弯矩简化计算 |
5.4.2 BFRP筋混凝土梁开裂弯矩简化计算 |
5.5 混合配筋与BFRP筋混凝土梁正截面受弯承载能力计算 |
5.5.1 混合配筋试件正截面受弯承载能力简化计算 |
5.5.2 BFRP筋试件正截面受弯承载能力计算 |
5.6 混合配筋和BFRP筋混凝土梁挠度计算 |
5.6.1 混合配筋混凝土梁刚度挠度简化计算 |
5.6.2 BFRP筋混凝土梁刚度计算 |
5.7 最大裂缝宽度计算 |
5.7.1 混合配筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算 |
5.7.2 BFRP筋混凝土受弯构件最大裂缝宽度计算 |
5.8 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 本文主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果目录 |
致谢 |
(6)海水环境下BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 传统钢筋混凝土结构的耐久性问题 |
1.1.2 FRP材料的性能及应用 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 BFRP筋性能的研究 |
1.2.2 FRP-混凝土的短期粘结性能 |
1.2.3 复杂环境下FRP与混凝土的粘结性能 |
1.2.4 FRP与混凝土粘结-滑移本构关系 |
1.2.5 现有研究的不足 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 聚丙烯纤维混凝土的基本性能及退化规律 |
2.1 海水侵蚀混凝土机理 |
2.1.1 物理侵蚀 |
2.1.2 化学侵蚀 |
2.2 纤维对混凝土侵蚀的改善 |
2.3 聚丙烯纤维混凝土的性能退化规律 |
2.3.1 混凝土试件所用材料 |
2.3.2 人工模拟海水环境 |
2.3.3 试件基本力学性能变化规律及分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土粘结性能试验 |
3.1 粘结机理及破坏形式 |
3.2 试件设计与制作 |
3.2.1 原材料 |
3.2.2 试件制作 |
3.2.3 试验流程 |
3.3 加载方式与量测内容 |
3.4 试验现象分析 |
3.5 粘结退化分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结滑移模型 |
4.1 粘结极限状态 |
4.2 BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土粘结滑移模型 |
4.2.1 现有模型总结 |
4.2.2 本试验粘结滑移模型研究 |
4.2.3 粘结滑移模型的数据拟合及验证 |
4.3 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
(7)西北典型气候环境与硫酸盐侵蚀条件下钢筋混凝土桥柱偏压性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 腐蚀环境下混凝土的微观损伤研究现状 |
1.2.2 腐蚀环境下混凝土单轴受压应力-应变关系研究现状 |
1.2.3 腐蚀环境下钢筋与混凝土粘结性能研究现状 |
1.2.4 腐蚀环境下钢筋混凝土柱压弯性能研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
1.4 研究的目标 |
1.5 技术路线 |
第二章 硫酸盐多因素下混凝土微观损伤研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验概况 |
2.2.1 混凝土原材料及配合比 |
2.2.2 试件设计及分组 |
2.2.3 试件的制备 |
2.3 腐蚀方法 |
2.3.1 硫酸盐-干湿循环试验 |
2.3.2 冻融循环试验 |
2.4 测试方法 |
2.4.1 扫描电镜测试(SEM) |
2.4.2 X射线衍射(XRD)分析 |
2.5 试验结果与分析 |
2.5.1 SEM测试 |
2.5.2 XRD测试 |
2.6 小结 |
第三章 硫酸盐多因素下混凝土单轴受压应力-应变试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验概况 |
3.2.1 混凝土原材料及配合比 |
3.2.2 试件设计及分组 |
3.2.3 试件的制备 |
3.3 腐蚀方法 |
3.3.1 硫酸盐-干湿循环试验 |
3.3.2 冻融循环试验 |
3.4 混凝土单轴受压应力-应变关系测试 |
3.5 试验结果与分析 |
3.5.1 试件腐蚀形貌 |
3.5.2 冻融循环后试件损伤指标 |
3.5.3 混凝土单轴受压应力-应变曲线 |
3.5.4 力学性能指标 |
3.6 小结 |
第四章 硫酸盐多因素下钢筋与混凝土粘结性能试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验材料与方法 |
4.2.1 材料的选取 |
4.2.2 试验方法 |
4.3 试件设计参数 |
4.3.1 试件设计 |
4.3.2 设计参数及分组 |
4.3.3 试件制作 |
4.4 腐蚀方法 |
4.4.1 硫酸盐-干湿循环试验 |
4.4.2 冻融循环试验 |
4.5 加载装置及加载制度 |
4.5.1 加载装置 |
4.5.2 加载制度 |
4.6 结果与分析 |
4.6.1 试验现象与破坏形态 |
4.6.2 钢筋与混凝土粘结-滑移曲线 |
4.6.3 拉拔结果分析 |
4.6.4 极限粘结强度 |
4.7 小结 |
第五章 硫酸盐多因素下钢筋混凝土柱压弯性能试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验概况 |
5.2.1 试验材料 |
5.2.2 试件设计 |
5.2.3 设计参数 |
5.2.4 试件制作 |
5.2.5 腐蚀方法 |
5.3 试验装置及加载制度 |
5.3.1 试验装置 |
5.3.2 加载制度 |
5.4 结果与分析 |
5.4.1 试件现象与破坏形态 |
5.4.2 承载力分析 |
5.4.3 荷载-跨中挠度曲线 |
5.4.4 荷载-应变关系 |
5.5 小结 |
第六章 硫酸盐多因素下钢筋混凝土柱压弯极限承载力模型 |
6.1 引言 |
6.2 钢筋混凝土柱压弯极限承载力模型 |
6.2.1 基本假定 |
6.2.2 承载力计算方法 |
6.3 模型值计算 |
6.3.1 不同影响因素下混凝土单轴抗压强度 |
6.3.2 不同影响因素下钢筋-混凝土粘结强度 |
6.3.3 偏心受压柱极限承载力计算 |
6.4 实验结果和模型的对比 |
6.5 小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
项目资助 |
个人简介 |
(8)西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 MOC制品研究现状 |
1.2.2 钢筋锈蚀对粘结力的影响研究现状 |
1.2.3 RMOCC加速退化研究现状 |
1.2.4 钢筋混凝土退化检测方法研究现状 |
1.2.5 CRMOCC耐久性可靠度分析研究现状 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 西部地区盐湖环境CRMOCC耐久性试验方案设计 |
2.1 西部盐湖地区环境调研 |
2.1.1 我国盐湖分布 |
2.1.2 西部盐湖物理化学特征 |
2.1.3 西部盐湖大气含盐量 |
2.1.4 西部气候特征 |
2.2 原材料 |
2.2.1 氧化镁 |
2.2.2 氯化镁 |
2.2.3 Ⅰ级粉煤灰 |
2.2.4 细集料 |
2.2.5 粗集料 |
2.2.6 耐水剂 |
2.2.7 减水剂 |
2.2.8 水 |
2.2.9 钢筋 |
2.2.10 GH涂层 |
2.2.11 沥青涂层 |
2.2.12 MOCC配合比 |
2.3 试件制备 |
2.3.1 涂层钢筋制备 |
2.3.2 沥青试件制备 |
2.3.3 SEM试件制备 |
2.3.4 XRD试件制备 |
2.3.5 CRMOCC、RMOCC试件制备 |
2.4 试验方案设计 |
2.4.1 CRMOCC协同工作性能研究 |
2.4.2 溶液浸泡试验方案设计 |
2.4.3 高低温交变下耐久性试验方案设计 |
2.4.4 恒电流通电加速试验方案设计 |
2.4.5 微观试验方案 |
2.5 试验方法 |
2.5.1 电化学试验方法 |
2.5.2 超声波测试方法 |
2.5.3 X-CT试验方法 |
2.5.4 微观试验方法 |
2.6 西部地区盐湖环境下CRMOCC、RMOCC退化指标设定 |
2.7 本章小结 |
第3章 西部地区盐湖环境CRMOCC协同工作性能研究 |
3.1 涂层类型及厚度对钢筋防护效果研究 |
3.1.1 极化曲线试验结果分析 |
3.1.2 EIS试验结果分析 |
3.2 外荷载作用下涂层完整性研究 |
3.3 涂层钢筋粘结性能研究 |
3.3.1 粘结力计算公式 |
3.3.2 试件破坏形式 |
3.3.3 植筋拉拔试验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 溶液浸泡环境下CRMOCC和 RMOCC长期耐久性研究及可靠度分析 |
4.1 极化曲线结果分析 |
4.2 EIS结果分析 |
4.3 超声波和质量变化结果分析 |
4.4 MOCC和沥青的微观分析 |
4.4.1 MOCC微观分析 |
4.4.2 YP沥青微观形貌分析 |
4.5 基于Copula函数的CRMOCC长期耐久性可靠度分析 |
4.5.1 Copula函数理论基础 |
4.5.2 常见的几种Copula函数 |
4.5.3 Copula函数的相关系数 |
4.5.4 基于Copula函数的建模步骤 |
4.5.5 基于Copula函数的可靠度分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 高低温作用下CRMOCC和 RMOCC耐久性研究及退化规律分析 |
5.1 电化学试验结果分析 |
5.1.1 极化曲线试验结果分析 |
5.1.2 EIS试验结果分析 |
5.2 超声波和质量变化结果分析 |
5.3 图像分割相关理论 |
5.4 高低温作用下RMOCC裂缝识别结果分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 恒电流通电加速下CRMOCC和 RMOCC耐久性研究及退化规律分析 |
6.1 电化学试验结果分析 |
6.1.1 极化曲线试验结果分析 |
6.1.2 EIS试验结果分析 |
6.2 超声波和质量变化结果分析 |
6.3 恒电流通电加速下RMOCC裂缝识别结果分析 |
6.4 本章小结 |
第7章 恒电流通电加速下CRMOCC和 RMOCC钢筋锈蚀及锈胀裂缝空间特征研究 |
7.1 X-CT相关理论 |
7.2 X-CT图像分析方法 |
7.3 CRMOCC、RMOCC锈胀裂缝和钢筋锈蚀物的定量研究 |
7.3.1 裂缝量化结果分析 |
7.3.2 钢筋锈蚀物的量化分析 |
7.4 锈蚀物与锈胀裂缝空间分布特征研究 |
7.5 裂缝分布的非均匀性分析 |
7.6 本章小结 |
第8章 基于GLCM理论的MOCC锈胀裂缝劣化规律研究 |
8.1 GLCM相关理论 |
8.2 表面裂缝图像、CT切片的GLCM统计分析 |
8.2.1 特征值选取验证 |
8.2.2 特征值计算 |
8.2.3 分区对特征值的影响规律研究 |
8.2.4 混凝土GLCM损伤特征值分析 |
8.3 混凝土GLCM特征值可靠性退化分析 |
8.4 MOCC细观损伤的GLCM热力图分析 |
8.4.1 MOCC表面裂缝细观分析 |
8.4.2 MOCC内部裂缝细观分析 |
8.5 结论 |
第9章 结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 创新点 |
9.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 图表 |
A论文附图 |
附录 B 攻读学位期间取得的研究成果及获奖情况 |
B.1 发表学术论文 |
B.2 专利申请 |
B.3 获奖情况 |
附录 C 攻读学位期间参与的科研项目 |
(9)冻融循环后BFRP筋再生保温混凝土粘结性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冻融环境下再生混凝土研究现状 |
1.2.2 冻融环境下再生保温混凝土研究现状 |
1.2.3 冻融循环后钢筋混凝土粘结性能研究现状 |
1.2.4 BFRP筋与混凝土粘结性能研究现状 |
1.3 课题研究内容 |
第2章 试验概况 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 天然石子和砂子 |
2.1.2 再生粗骨料 |
2.1.3 水泥和硅灰 |
2.1.4 减水剂和水 |
2.1.5 BFRP 筋 |
2.1.6 玻化微珠 |
2.2 试件设计与制作 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.3 试验仪器与方法 |
2.3.1 冻融试验 |
2.3.2 中心拉拔试验 |
2.4 试验测定指标 |
2.4.1 冻融试验 |
2.4.2 中心拉拔试验 |
2.5 本章小结 |
第3章 冻融后再生保温混凝土基本力学性能试验 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.3 强度特征值分析 |
3.3.1 抗压强度 |
3.3.2 劈裂抗拉强度 |
3.3.3 冻融试验 |
3.4 本章小结 |
第4章 冻融后再生保温混凝土粘结性能试验 |
4.1 引言 |
4.2 中心拉拔试验现象 |
4.3 试验结果分析 |
4.3.1 冻融循环对粘结滑移曲线的影响 |
4.3.2 冻融循环对BFRP筋再生保温混凝土峰值滑移的影响 |
4.3.3 冻融循环前后对BFRP筋再生保温混凝土相对粘结强度的影响 |
4.3.4 冻融循环前后混凝土粘结性能对比分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 再生保温混凝土粘结滑移本构关系模型的建立 |
5.1 引言 |
5.2 现有的粘结滑移本构模型 |
5.3 RATIC粘结滑移本构模型 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 RC建筑材料酸腐蚀机理与力学性能退化规律研究 |
1.2.2 腐蚀RC构件力学与抗震性能试验及数值模拟研究 |
1.2.3 建筑结构地震韧性评估研究 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 研究内容 |
2 酸性大气环境下RC剪力墙抗震性能试验研究 |
2.1 试验方案 |
2.1.1 RC剪力墙设计 |
2.1.2 材料力学性能 |
2.1.3 加速腐蚀试验方案 |
2.1.4 加载装置与制度 |
2.2 试验现象与破坏过程 |
2.2.1 腐蚀现象与量化 |
2.2.2 破坏过程与滞回曲线 |
2.3 试验结果与分析 |
2.3.1 骨架曲线 |
2.3.2 承载能力 |
2.3.3 变形能力 |
2.3.4 剪切变形 |
2.3.5 强度衰减 |
2.3.6 刚度退化 |
2.3.7 滞回耗能 |
2.4 本章小结 |
3 酸性大气环境下RC剪力墙数值模型研究 |
3.1 考虑弯剪耦合的剪力墙模拟方法 |
3.1.1 模型基本假定 |
3.1.2 二维RC板单元本构关系 |
3.1.3 整体刚度矩阵 |
3.1.4 本文建模思路 |
3.2 腐蚀混凝土本构修正 |
3.2.1 腹板非约束混凝土 |
3.2.2 边缘构件约束混凝土 |
3.3 锈蚀钢筋本构修正 |
3.4 抗剪机制相应系数修正 |
3.5 考虑腐蚀影响的粘结滑移效应模拟 |
3.5.1 零长度单元中混凝土应变修正 |
3.5.2 考虑腐蚀影响的钢筋滑移本构 |
3.6 模型的建立与验证 |
3.7 本章小结 |
4 腐蚀RC剪力墙破坏模式与抗剪承载力预测 |
4.1 RC剪力墙破坏模式识别方法 |
4.1.1 RC剪力墙破坏模式分类 |
4.1.2 破坏模式识别方法对比 |
4.2 基于机器学习的RC剪力墙破坏模式识别 |
4.2.1 基于机器学习的分类算法 |
4.2.2 机器学习数据集 |
4.2.3 RC剪力墙破坏模式识别模型 |
4.3 腐蚀RC剪力墙模拟试验数据库 |
4.3.1 参数设置 |
4.3.2 影响参数分析 |
4.4 腐蚀RC剪力墙抗剪承载力预测 |
4.4.1 未腐蚀RC剪力墙抗剪承载力计算公式 |
4.4.2 不同破坏模式下抗剪承载力公式选择 |
4.4.3 考虑腐蚀影响的抗剪承载力公式修正 |
4.5 本章小结 |
5 腐蚀RC框剪结构构件时变地震易损性分析 |
5.1 构件易损性分析方法对比 |
5.1.1 基于历史震害的经验分析方法 |
5.1.2 基于试验数据的统计分析方法 |
5.1.3 基于数值模拟的理论分析方法 |
5.2 腐蚀RC结构构件易损性分析 |
5.2.1 酸性大气环境下材料腐蚀程度经时变化规律 |
5.2.2 RC构件损伤破坏状态划分 |
5.2.3 腐蚀RC构件工程需求参数的选取 |
5.3 腐蚀RC剪力墙构件地震易损性曲线 |
5.3.1 参数选取与模型设计 |
5.3.2 DS-EDP结果对比分析 |
5.3.3 不同服役期构件层间位移角分布 |
5.3.4 不同服役期构件地震易损性曲线 |
5.4 腐蚀RC梁柱构件地震易损性曲线 |
5.5 本章小结 |
6 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
6.1 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估框架 |
6.1.1 既有评估框架 |
6.1.2 本文评估框架 |
6.2 腐蚀RC框剪结构地震反应分析 |
6.2.1 典型结构平面布置形式 |
6.2.2 典型结构设计 |
6.2.3 典型结构数值模型的建立 |
6.2.4 增量动力时程分析 |
6.3 腐蚀RC框剪结构地震损失分析 |
6.3.1 损失评估方法 |
6.3.2 易损构件的选取与数量估计 |
6.3.3 构件易损性模型与修复费用比 |
6.3.4 不同参数下建筑损失分析结果 |
6.4 腐蚀RC框剪结构震损恢复分析 |
6.4.1 修复准备时间 |
6.4.2 修复策略制定 |
6.4.3 修复时间计算方法 |
6.4.4 不同参数下建筑恢复时间计算结果 |
6.5 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
6.5.1 功能-时间曲线的建立 |
6.5.2 不同服役期与层数的RC框剪结构地震韧性评估 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究结论 |
7.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附录一: RC剪力墙构件机器学习数据集 |
附录二: 发表学术论文情况 |
附录三: 发表专着情况 |
附录四: 授权发明专利 |
附录五: 参加的科研项目 |
附录六: 获奖情况 |
四、钢筋与混凝土粘结耐久性研究的发展(论文参考文献)
- [1]BFRP筋增强珊瑚混凝土耐久性研究进展[J]. 陈红梅,刘玉涛,关纪文. 硅酸盐通报, 2021(11)
- [2]季冻区玄武岩纤维活性粉末混凝土耐久性能和力学性能研究[D]. 吕翔. 吉林大学, 2021(01)
- [3]锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究[D]. 江钰. 华东交通大学, 2021
- [4]重复荷载与氯离子侵蚀耦合作用下钢筋混凝土粘结性能研究[D]. 李树良. 青岛理工大学, 2021
- [5]荷载与氯盐侵蚀耦合作用下BFRP筋混凝土梁受弯性能研究[D]. 陈秋兵. 扬州大学, 2021(08)
- [6]海水环境下BFRP筋-聚丙烯纤维混凝土的粘结性能研究[D]. 解文杰. 武汉科技大学, 2021(01)
- [7]西北典型气候环境与硫酸盐侵蚀条件下钢筋混凝土桥柱偏压性能研究[D]. 韩敏. 宁夏大学, 2021
- [8]西部盐湖环境下涂层钢筋氯氧镁水泥混凝土劣化规律研究[D]. 王鹏辉. 兰州理工大学, 2021(01)
- [9]冻融循环后BFRP筋再生保温混凝土粘结性能研究[D]. 陈强. 太原理工大学, 2021(01)
- [10]酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估[D]. 周炎. 西安建筑科技大学, 2021