濱海環(huán)境混凝土結(jié)構(gòu)早期受限收縮裂縫及其結(jié)構(gòu)耐久性
發(fā)布時間:2022-02-19 01:17
由于混凝土自身的特性,導(dǎo)致其容易在施工和使用中產(chǎn)生各種類型的裂縫。其中,由于早期受限收縮產(chǎn)生的裂縫廣泛存在于各式混凝土構(gòu)件之中。早期受限收縮裂縫的存在不僅會給混凝土結(jié)構(gòu)的正常使用帶來影響,同時也造成了結(jié)構(gòu)耐久性的下降。特別在海洋環(huán)境下,由于受到氯離子等有害物質(zhì)的侵蝕,混凝土的結(jié)構(gòu)耐久性受到了更大的威脅。本文主要圍繞混凝土早期受限收縮裂縫展開,通過工程實(shí)例研究、形成機(jī)理分析、有限元模擬,探究該型裂縫的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。從混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的角度,就早期受限收縮裂縫對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性造成的影響進(jìn)行分析,研究裂縫處耐久性的檢測與監(jiān)控措施以及裂縫處的耐久性提升措施,同時總結(jié)歸納了早期收縮裂縫的控制措施。本文的研究表明,濱海環(huán)境下,早期受限收縮裂縫的存在對于混凝土結(jié)構(gòu)耐久性有著較大的影響。具體體現(xiàn)在,濱海環(huán)境下早期收縮裂縫的存在引起混凝土內(nèi)部鋼筋提前開始銹蝕,從而導(dǎo)致混凝土耐久性的快速下降。通過對混凝土的收縮機(jī)理進(jìn)行分析,結(jié)合混凝土濕度場理論,利用有限元軟件Abaqus對混凝土的干燥收縮過程進(jìn)行模擬,本文總結(jié)了由于混凝土受限收縮在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力、應(yīng)變的特點(diǎn)以及應(yīng)力、應(yīng)變和濕度場隨時間變化的規(guī)律。在總結(jié)...
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 混凝土早期受限收縮裂縫問題
1.3 混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫實(shí)例
1.4 研究現(xiàn)狀
1.4.1 關(guān)于混凝土早期受限收縮裂縫的研究現(xiàn)狀
1.4.2 關(guān)于裂縫對結(jié)構(gòu)耐久性的影響
1.5 本文主要工作
第二章 混凝土結(jié)構(gòu)早期受限收縮裂縫基本理論
2.1 早期受限收縮裂縫基本特征
2.1.1 裂縫的幾何特征
2.1.2 裂縫對混凝土滲透性能的影響
2.2 早期受限收縮開裂機(jī)理
2.2.1 溫度收縮
2.2.2 干燥收縮
2.2.3 塑性收縮
2.2.4 化學(xué)收縮
2.2.5 自收縮
2.2.6 碳化收縮
2.3 早期受限收縮裂縫處鋼筋銹蝕機(jī)理
2.3.1 鋼筋發(fā)生銹蝕的必備條件
2.3.2 混凝土的中性化
2.3.3 氯鹽侵蝕引起混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理
2.3.4 鋼筋的銹蝕反應(yīng)
2.4 早期受限收縮裂縫對結(jié)構(gòu)耐久性的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 混凝土應(yīng)力與濕度場分析
3.1 混凝土的早期受限應(yīng)力場理論
3.2 混凝土結(jié)構(gòu)的濕度場理論
3.2.1 濕度場微分控制方程
3.2.2 濕度場邊值條件
3.2.3 濕度場的相關(guān)計(jì)算參數(shù)
3.2.4 濕度場的有限元分析方法
3.2.5 收縮應(yīng)變與濕度的關(guān)系
3.3 本章小結(jié)
第四章 裂縫處耐久性的檢測與監(jiān)測措施
4.1 裂縫處鋼筋銹蝕無損檢測方法
4.1.1 半電池電位法
4.1.2 線性極化法
4.1.3 混凝土電阻率法
4.1.4 交流阻抗法
4.1.5 恒電量法
4.1.6 電化學(xué)噪聲法
4.2 裂縫處鋼筋銹蝕原位監(jiān)測方法
4.3 本章小結(jié)
第五章 混凝土結(jié)構(gòu)濕度場作用下的應(yīng)力有限元分析
5.1 ABAQUS的特點(diǎn)
5.2 有限元分析方法的選擇
5.3 濕度場的相關(guān)計(jì)算參數(shù)
5.4 有限元模型的建立
5.5 模型結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 早期收縮裂縫的控制措施及裂縫處的耐久性提升措施
6.1 早期收縮裂縫的控制措施
6.1.1 纖維混凝土
6.1.2 低強(qiáng)早期預(yù)應(yīng)力抗裂技術(shù)
6.1.3 構(gòu)造鋼筋的配置
6.1.4 從施工的角度控制裂縫的產(chǎn)生
6.1.5 改善混凝土的配比和用料
6.1.6 利用構(gòu)件自身重力的長混凝土預(yù)制構(gòu)件橫向裂縫的施工方法
6.2 裂縫的處理及耐久性提升措施
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼筋銹蝕檢測評價方法的綜述[J]. 李悅,于鵬超. 建材世界. 2015(05)
[2]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提升技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 金偉良,吳航通,許晨,金駿. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[3]混凝土碳化收縮及其機(jī)理分析[J]. 殷文,魏王俊,王旭艷,朱寧. 工程質(zhì)量. 2014(08)
[4]鋼筋混凝土阻銹劑技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 謝昶,嚴(yán)捍東. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(13)
[5]鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)銹裂綜述[J]. 趙羽習(xí). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]荷載引起的橫向裂縫區(qū)鋼筋銹蝕速率[J]. 姬永生,曾平,馬會榮,張領(lǐng)雷,趙穩(wěn). 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]氯鹽干濕環(huán)境下受彎橫向裂縫對鋼筋混凝土耐久性影響[J]. 陸春華,金偉良,延永東. 海洋工程. 2012(01)
[8]混凝土早期塑性收縮開裂的研究進(jìn)展[J]. 桂苗苗. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(21)
[9]杭州灣跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性原位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[J]. 干偉忠,RAUPACH M,金偉良,呂忠達(dá). 中國公路學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]混凝土碳化模型和試驗(yàn)方法綜述及建議[J]. 吳建華,張亞梅,孫偉. 混凝土與水泥制品. 2008(06)
博士論文
[1]超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫控制研究[D]. 彭全敏.天津大學(xué) 2012
[2]氯離子在損傷及開裂混凝土內(nèi)的輸運(yùn)機(jī)理及作用效應(yīng)[D]. 延永東.浙江大學(xué) 2011
[3]氯離子在混凝土中的輸運(yùn)機(jī)理研究[D]. 張奕.浙江大學(xué) 2008
[4]混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫的機(jī)理分析與控制[D]. 陳萌.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]海洋環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕試驗(yàn)及耐久性計(jì)算方法[D]. 周海鋒.天津大學(xué) 2014
[2]應(yīng)用于雙向電滲技術(shù)的電遷移型阻銹劑的篩選[D]. 章思穎.浙江大學(xué) 2012
[3]混凝土早期收縮裂縫的形成機(jī)理與控制研究[D]. 李雪青.長安大學(xué) 2011
[4]鋼筋腐蝕機(jī)理及氯離子影響機(jī)制的研究[D]. 劉玉.廈門大學(xué) 2007
[5]混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫的試驗(yàn)研究與收縮應(yīng)力場的理論建模[D]. 朱耀臺.浙江大學(xué) 2005
[6]海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D]. 吳金海.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3631917
【文章來源】:長安大學(xué)陜西省211工程院校教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究的目的和意義
1.2 混凝土早期受限收縮裂縫問題
1.3 混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫實(shí)例
1.4 研究現(xiàn)狀
1.4.1 關(guān)于混凝土早期受限收縮裂縫的研究現(xiàn)狀
1.4.2 關(guān)于裂縫對結(jié)構(gòu)耐久性的影響
1.5 本文主要工作
第二章 混凝土結(jié)構(gòu)早期受限收縮裂縫基本理論
2.1 早期受限收縮裂縫基本特征
2.1.1 裂縫的幾何特征
2.1.2 裂縫對混凝土滲透性能的影響
2.2 早期受限收縮開裂機(jī)理
2.2.1 溫度收縮
2.2.2 干燥收縮
2.2.3 塑性收縮
2.2.4 化學(xué)收縮
2.2.5 自收縮
2.2.6 碳化收縮
2.3 早期受限收縮裂縫處鋼筋銹蝕機(jī)理
2.3.1 鋼筋發(fā)生銹蝕的必備條件
2.3.2 混凝土的中性化
2.3.3 氯鹽侵蝕引起混凝土中鋼筋銹蝕機(jī)理
2.3.4 鋼筋的銹蝕反應(yīng)
2.4 早期受限收縮裂縫對結(jié)構(gòu)耐久性的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 混凝土應(yīng)力與濕度場分析
3.1 混凝土的早期受限應(yīng)力場理論
3.2 混凝土結(jié)構(gòu)的濕度場理論
3.2.1 濕度場微分控制方程
3.2.2 濕度場邊值條件
3.2.3 濕度場的相關(guān)計(jì)算參數(shù)
3.2.4 濕度場的有限元分析方法
3.2.5 收縮應(yīng)變與濕度的關(guān)系
3.3 本章小結(jié)
第四章 裂縫處耐久性的檢測與監(jiān)測措施
4.1 裂縫處鋼筋銹蝕無損檢測方法
4.1.1 半電池電位法
4.1.2 線性極化法
4.1.3 混凝土電阻率法
4.1.4 交流阻抗法
4.1.5 恒電量法
4.1.6 電化學(xué)噪聲法
4.2 裂縫處鋼筋銹蝕原位監(jiān)測方法
4.3 本章小結(jié)
第五章 混凝土結(jié)構(gòu)濕度場作用下的應(yīng)力有限元分析
5.1 ABAQUS的特點(diǎn)
5.2 有限元分析方法的選擇
5.3 濕度場的相關(guān)計(jì)算參數(shù)
5.4 有限元模型的建立
5.5 模型結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 早期收縮裂縫的控制措施及裂縫處的耐久性提升措施
6.1 早期收縮裂縫的控制措施
6.1.1 纖維混凝土
6.1.2 低強(qiáng)早期預(yù)應(yīng)力抗裂技術(shù)
6.1.3 構(gòu)造鋼筋的配置
6.1.4 從施工的角度控制裂縫的產(chǎn)生
6.1.5 改善混凝土的配比和用料
6.1.6 利用構(gòu)件自身重力的長混凝土預(yù)制構(gòu)件橫向裂縫的施工方法
6.2 裂縫的處理及耐久性提升措施
6.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋼筋銹蝕檢測評價方法的綜述[J]. 李悅,于鵬超. 建材世界. 2015(05)
[2]鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性提升技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 金偉良,吳航通,許晨,金駿. 水利水電科技進(jìn)展. 2015(05)
[3]混凝土碳化收縮及其機(jī)理分析[J]. 殷文,魏王俊,王旭艷,朱寧. 工程質(zhì)量. 2014(08)
[4]鋼筋混凝土阻銹劑技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 謝昶,嚴(yán)捍東. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(13)
[5]鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)銹裂綜述[J]. 趙羽習(xí). 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[6]荷載引起的橫向裂縫區(qū)鋼筋銹蝕速率[J]. 姬永生,曾平,馬會榮,張領(lǐng)雷,趙穩(wěn). 西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]氯鹽干濕環(huán)境下受彎橫向裂縫對鋼筋混凝土耐久性影響[J]. 陸春華,金偉良,延永東. 海洋工程. 2012(01)
[8]混凝土早期塑性收縮開裂的研究進(jìn)展[J]. 桂苗苗. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(21)
[9]杭州灣跨海大橋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性原位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[J]. 干偉忠,RAUPACH M,金偉良,呂忠達(dá). 中國公路學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]混凝土碳化模型和試驗(yàn)方法綜述及建議[J]. 吳建華,張亞梅,孫偉. 混凝土與水泥制品. 2008(06)
博士論文
[1]超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫控制研究[D]. 彭全敏.天津大學(xué) 2012
[2]氯離子在損傷及開裂混凝土內(nèi)的輸運(yùn)機(jī)理及作用效應(yīng)[D]. 延永東.浙江大學(xué) 2011
[3]氯離子在混凝土中的輸運(yùn)機(jī)理研究[D]. 張奕.浙江大學(xué) 2008
[4]混凝土結(jié)構(gòu)收縮裂縫的機(jī)理分析與控制[D]. 陳萌.武漢理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]海洋環(huán)境下混凝土中鋼筋銹蝕試驗(yàn)及耐久性計(jì)算方法[D]. 周海鋒.天津大學(xué) 2014
[2]應(yīng)用于雙向電滲技術(shù)的電遷移型阻銹劑的篩選[D]. 章思穎.浙江大學(xué) 2012
[3]混凝土早期收縮裂縫的形成機(jī)理與控制研究[D]. 李雪青.長安大學(xué) 2011
[4]鋼筋腐蝕機(jī)理及氯離子影響機(jī)制的研究[D]. 劉玉.廈門大學(xué) 2007
[5]混凝土結(jié)構(gòu)早期收縮裂縫的試驗(yàn)研究與收縮應(yīng)力場的理論建模[D]. 朱耀臺.浙江大學(xué) 2005
[6]海洋環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究[D]. 吳金海.浙江大學(xué) 2004
本文編號:3631917
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