預應力結構鹽凍環(huán)境下的耐久性數值模擬研究.pdf

1、現代預應力混凝土結構以其優(yōu)越的性能廣泛地應用于土木、建筑、水利和交通工程等各個領域。與其它結構一樣，預應力混凝土結構長期在侵蝕環(huán)境作用下也會出現耐久性失效。對于普通混凝土結構而言，凍融與氯鹽的影響研究得比較早。然而目前國內外對預應力混凝土結構的耐久性基礎理論及其設計方法的研究不多，相關方面的計算機仿真數值試驗研究則更是少見。為此，本文在國家自然科學基金以及江蘇省自然科學基金的聯合資助下，圍繞預應力混凝土結構的耐久性及其數值試驗開展了以下

2、幾個方面的工作： 1.選取了預應力混凝土框架中常用的單側配置預應力筋的梁作為研究對象，在構件進行有限次凍融循環(huán)和一定濃度氯離子侵蝕后預應力混凝土梁靜載試驗，研究了在不同侵蝕指標、不同預應力度下構件的承載力、正常使用劣化特點和損傷規(guī)律，并且對構件中氯離子的含量進行了測定，獲得適用于該環(huán)境下的耐久性可靠度分析參數； 2.根據試驗結果通過試驗研究，分析討論了凍融循環(huán)次數和氯離子侵蝕對預應力混凝土梁受力性能的影響，建立了凍融循環(huán)

3、作用下預應力構件氯離子擴散一維及二維模型，并利用計算機技術和數值方法，對構件指定腐蝕行為進行了計算機數值仿真模擬，為預應力結構耐久性的細觀、微觀尺度研究奠定了基礎； 3.分析討論了預應力結構在凍融時的氯離子擴散機理及其影響因素，并探討了擴散深度的預測數學模型，將混凝土強度，保護層厚度，預應力度，計算模式不確定性系數作為隨機變量，以混凝土的氯離子擴散深度作為一個隨時間變化的隨機過程，建立了在凍融條件下氯離子擴散到鋼筋表面的概率隨機

4、模型，并借助結構可靠度理論進行了結構可靠性分析和耐久壽命預測； 4.在明確環(huán)境作用等級以及結構構件設計使用年限的基礎上，根據預應力結構耐久性設計的主要內容及提高預應力結構構件耐久性的措施和改善結構整體耐久性的主要途徑，提出了一種以結構耐久性能和可靠度理論為基礎的預應力結構耐久性設計方法，并給出了便于工程使用的預應力結構耐久性設計的基本方法與提高耐久性的構造措施。 本文主要開展了預應力混凝土結構構件的耐久性模型試驗研究，分