本文關鍵詞：預應力倒虹吸結構使用壽命評價和預測

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【摘要】：目前,混凝土結構在硫酸根離子的侵蝕下耐久性如何演變是近些年來很熱門的一個問題。由于硫酸根離子的侵蝕,導致了混凝土中鋼筋銹蝕,結構耐久性能衰退,結構的承載力降低,使用壽命縮減。硫酸鹽侵蝕導致混凝土耐久性降低,強度減小,它導致混凝土結構破壞的過程是外界的硫酸根離子擴散到混凝土結構內部,與結構的組成成分發(fā)生化學反應,生產的產物有膨脹性,從而導致混凝土體積漲大進而損壞。對于硫酸鹽侵蝕下的結構進行壽命預測是十分必要的。論文在國內外對硫酸根離子侵蝕下混凝土耐久性的研究成果基礎上,通過運用ANSYS有限元分析軟件,將硫酸根侵蝕公式引入到倒虹吸模型中,然后建模、加載,后處理,結合ANSYS分析得出的數據,按照硫酸根侵蝕、侵蝕構件壽命預測的思路對硫酸根侵蝕下的水工結構進行壽命預測,主要內容及結論如下:(1)根據硫酸根離子在混凝土中的擴散反應規(guī)律,根據Fick定律和參考前人提出的硫酸根離子侵蝕混凝土結構的經驗模型,建立硫酸鹽侵蝕下混凝土強度的變化情況。(2)利用ANSYS有限元程序,分析倒虹吸結構在硫酸鹽溶液侵蝕下第10年,第20年,第30年直到第100年后的結構重要截面應力變化,結果表明,混凝土受到硫酸鹽侵蝕產生的應變在截面邊緣處比較大,離邊緣越遠應變越小;混凝土結構受到硫酸鹽侵蝕在截面大部分區(qū)域產生壓應力,可能在邊角處存在拉應力。(3)通過提取ANSYS軟件計算的數據并進行分析,看該結構的應力是否超過設計限值,從而預測其壽命,如果在規(guī)定設計年限內沒有失效,則需要一定的加固方案。
【關鍵詞】：硫酸鹽侵蝕 混凝土 應力效應 壽命預測 有限元
【學位授予單位】：華北水利水電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV672.5;TV33
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 混凝土結構的耐久性9-11
• 1.2.1 研究混凝土結構耐久性的意義9-10
• 1.2.2 混凝土耐久性研究的情況10-11
• 1.3 硫酸鹽侵蝕混凝土的研究情況11-15
• 1.3.1 硫酸鹽溶液侵蝕混凝土研究的發(fā)展現狀12-13
• 1.3.2 硫酸鹽侵蝕混凝土模型綜述13-15
• 1.4 本文研究內容15-17
• 2 硫酸鹽侵蝕混凝土的機理分析17-21
• 2.1 硫酸鹽侵蝕混凝土的機理17
• 2.2 破壞類型17-18
• 2.3 影響硫酸鹽侵蝕的因素18
• 2.4 本文選用的硫酸鹽侵蝕公式18-19
• 2.5 本章小結19-21
• 3 倒虹吸有限元模型構建21-27
• 3.1 倒虹吸結構概況21
• 3.1.1 倒虹吸結構尺寸21
• 3.1.2 基本資料21
• 3.1.3 混凝土材料性能21
• 3.2 設計計算原則21-23
• 3.2.1 承載能力極限狀態(tài)采用的表達式22
• 3.2.2 正常使用極限狀態(tài)22
• 3.2.3 結構功能限值22-23
• 3.3 基本假定及單元選擇23-25
• 3.4 荷載標準值25-26
• 3.4.1 計算方法25-26
• 3.5 本章小結26-27
• 4 倒虹吸結構應力分析27-51
• 4.1 底板正應力分析27-32
• 4.2 頂板正應力分析32-38
• 4.3 邊墻正應力分析38-43
• 4.4 中墻正應力分析43-49
• 4.5 本章小結49-51
• 5 結論與展望51-53
• 5.1 結論51
• 5.2 展望51-53
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文53-55
• 致謝55-57
• 參考文獻57-59

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前4條

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4 王玲;C_3　A含量與混凝土抗硫酸鹽侵蝕能力的關系[J];水泥技術;1998年04期

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本文編號：878352