為了得到荷載作用下氯離子在混凝土中傳輸的數值模擬方法,通過對海工混凝土長期暴露試驗進行數值分析,驗證了多因素作用下氯離子傳輸模型和數值分析方法的有效性,該模型綜合考慮了水灰比、時間、結合效應、溫度、濕度、混凝土劣化的影響;在此基礎上,將荷載對混凝土中氯離子傳輸的影響等效為荷載引起的混凝土孔隙率變化,實現荷載與氯離子傳輸之間的耦合作用。對彎曲荷載作用下混凝土中氯離子侵蝕試驗進行數值分析,數值分析結果與試驗結果吻合較好。分析了不同應力狀態(tài)及應力水平、混凝土孔隙率及彈性模量對氯離子傳輸的影響。結果表明:拉應力加快了氯離子在混凝土內傳輸,在壓應力作用下,氯離子在混凝土內傳輸速率降低;隨著混凝土孔隙率增大,氯離子擴散加快;混凝土彈性模量改變對氯離子擴散幾乎沒有影響。本數值方法可為混凝土耐久性設計以及壽命預測提供參考。 

【文章來源】：混凝土. 2020,(09)北大核心

【文章頁數】：5 頁

【部分圖文】：

數值模擬與試驗數據結果對比

基于彎曲荷載作用下氯離子侵蝕試驗[21]驗證本文建立的荷載作用下氯離子傳輸數值分析方法的有效性。利用COMSOL Multiphysics有限元軟件模擬得到四點受彎鋼筋混凝土梁，在50%極限荷載作用下的混凝土應力、鋼筋應力、混凝土體積應變、氯離子含量如圖2～5所示。試驗結果與數值結果對比分析如圖6、7所示，兩者吻合較好，尤其在有荷載作用時相同深度氯離子濃度更接近。說明荷載作用下的氯離子傳輸可以等效為荷載引起混凝土孔隙率的變化，從而影響氯離子在混凝土內的傳輸，也表明本研究建立的荷載作用下氯離子在混凝土中傳輸模型和數值模擬方法是有效且合理的。

試驗結果與數值結果對比分析如圖6、7所示，兩者吻合較好，尤其在有荷載作用時相同深度氯離子濃度更接近。說明荷載作用下的氯離子傳輸可以等效為荷載引起混凝土孔隙率的變化，從而影響氯離子在混凝土內的傳輸，也表明本研究建立的荷載作用下氯離子在混凝土中傳輸模型和數值模擬方法是有效且合理的。圖4 混凝土體積應變云圖（單位：mm)


本文編號：3352477