摘要：以哈大高速铁路路基冻胀区板式无砟轨道为研究对象,开展了快速冻融循环作用下C60、C40混凝土和砂浆材料标准立方体试件轴心受压和劈裂抗拉破坏试验,研究了冻融循环作用下材料性能劣化规律;在此基础上,建立了考虑限位凸台、环形树脂和层间黏结接触性能的CRTSⅠ板式无砟轨道-路基冻胀冻融空间有限元模型,研究了冻融损伤后轨道的静力特性,揭示了底座板的受力状态与损伤特征。研究结果表明:提高混凝土强度等级可显著减缓冻融循环对材料的劣化剥蚀作用,冻融循环加剧会导致结构界面接触状态显著恶化;随着冻融循环作用次数的增加,砂浆层和底座板材料性能劣化显著,弹性模量、层间黏结强度和轴心抗拉强度均大幅减小;与未冻融工况相比,300次冻融循环后,C60、C40混凝土和砂浆的峰值抗压强度降幅分别为14.7%、34.6%和29.9%,C60混凝土与砂浆胶结界面轴心抗拉强度降幅达到90.6%,C60、C40混凝土和砂浆轴心抗拉强度降幅均超过56%;在典型冻胀条件(冻胀波长为10 m,冻胀峰值为8 mm)下,冻胀中心处轨道各结构层上表面均受最大拉应力,在冻胀波脚处出现最大压应力;随着冻融循环次数的增加,轨道板和底座板所受最大拉应力亦不断增加。可见,在设计寒区板式无砟轨道时,底座板为主要控制性构件,底座板中部冻胀为最不利工况。

摘要：为了研究材料性能劣化对桥梁抗震性能的影响,以某高墩刚构桥及其服役环境为背景,分别计算得到了钢筋和混凝土的材料劣化时变规律,采用OpenSEES建立了不同服役年限的桥梁分析模型,基于推倒分析和增量动力分析研究了材料性能劣化对桥梁时变抗震性能的影响规律。研究表明:随着服役年限的增长,体系推倒曲线的等效屈服强度和屈服变形因劣化而不断下降,最大降幅均超过15%,而构件的等效屈服弯矩和等效屈服曲率最大分别下降了12.47%和19.88%;材料劣化在体系和构件两个层面上降低了桥梁的屈服性能,而对桥梁的初始刚度和动力特性的影响很小;当桥梁处于弹性状态时,材料劣化的影响可以忽略,当桥梁进入塑性状态后,材料劣化的影响随着桥梁塑性发展程度的加深而不断增大,墩底曲率延性系数最大增幅超过40%。因此,材料劣化对高烈度地区和采用延性设计方法的桥梁抗震而言是不可忽视的影响因素。

摘要：混凝土耐久性下降体现在材料性能的劣化上,而材料性能的劣化势必会导致桥梁结构抗震性能的降低.结合工程实例,以一座三跨钢筋混凝土梁桥为研究对象,利用有限元分析软件ANSYS建立全桥模型,并考虑冻融、氯离子环境因素影响,对结构进行地震荷载一致激励下的非线性时程分析.桥梁结构在整个服役期间,根据服役不同的时间段材料劣化程度的不同,分别计算不同时间段的地震响应,对比分析各个时段的应力和位移.结果表明:随着材料的劣化,结构抗震性能降低较为显著,在设计和管理过程中应引起足够的重视.

摘要：桥梁桩基是桥梁承担荷载的重要组成部分,【目的】为研究钢筋混凝土桥梁在劣化和冲刷共同作用下的力学性能变化,【方法】结合工程实例,建立桥梁桩基模型。运用有限元软件模拟钢筋锈蚀,用Mander模型实现混凝土损伤本构模型随服役时间的变化情况,通过桩周土体钝化实现水流的冲刷作用。根据桥梁服役时间、钢筋混凝土劣化程度和冲刷深度的不同,分别模拟桥梁桩基在此基础上的承载性能变化。【结果】结果显示:桩基在竖向荷载作用下的位移随冲刷深度以及劣化程度的增大而增大;未考虑钢筋混凝土劣化时,极限承载力随着冲刷深度的增大呈减小的趋势,在服役初期,承载力受冲刷影响较大,下降的速度较快,到服役后期,冲刷深度逐渐稳定,承载力受冲刷影响逐渐变小,下降速度趋于平缓;考虑钢筋混凝土劣化时,钢筋锈蚀对冲刷后桩基承载力的影响不大,但核心混凝土劣化对桩基极限承载力有较大的影响。【结论】结果表明:钢筋混凝土桥梁在水流冲刷和材料劣化的共同作用下,桩基承载力较服役前下降较多,影响桥梁正常使用,甚至引发安全事故,因此对于冲刷劣化后桩基的加固工作应引起足够的重视。

摘要：服役条件下坝坡稳定性验算是土石坝设计与运行中的一项重要内容,其稳定性直接关系到土石坝工程的安全与稳定。服役条件下库水位升降、坝体材料劣化及渗透能力的改变均对坝坡稳定性产生重要影响,为研究各因素对土石坝稳定性的影响,基于刚体极限平衡原理,结合Fredlund非饱和土抗剪强度理论,采用简化Bishop法分析了库水位升降、材料劣化及坝体渗透能力变化等条件下某长期服役土石坝坝区土体的基质吸力及坝坡稳定性。结果表明,坝区土体基质吸力随土体渗透系数及体积含水率的增大而减小;由于材料劣化导致的抗剪参数降低会促使坝坡的稳定性降低;在水位较低时,由材料劣化导致的土石坝稳定性降低占主导作用;在水位较高时,由水位升高导致的土石坝稳定性降低占主导作用。该方法适用于长期服役条件下土石坝稳定性的研究,可为类似工程提供参考。

摘要：混凝土耐久性下降体现在材料性能的退化上,而材料性能的退化必然会导致桥梁结构抗震性能的降低,探究材料劣化的钢筋混凝土桥梁的抗震性能,对于提高桥梁的安全性和可靠性具有重要意义。结合项目拟以某三跨RC梁桥为例,采用ANSYS有限元程序,构建考虑冻融、氯盐等环境因子的三跨RC梁桥整体模型,对其在相同的地震作用下,进行非线性程本构关系的数值模拟,并对其在全寿命周期内的动力反应进行数值模拟,并将其与相应的受力、变形进行比较,最终得出:由于RC梁桥的材料退化,其抗震能力将进一步减弱,因此,需要在设计与施工中给予充分的关注。

摘要：为研究材料劣化对钢-混凝土组合梁桥焊缝疲劳性能的影响,根据钢筋锈蚀规律、混凝土强度时变规律和钢材腐蚀规律,计算钢筋和钢板失重率、混凝土时变强度,利用ANSYS软件建立劣化梁桥有限元模型,以主梁跨中腹板与下翼缘交接处的焊缝节点为研究对象,首先在AASHTO标准疲劳车作用下,提取不同劣化工况下主梁焊缝节点的应力时程,探讨材料劣化对节点应力的影响;然后基于Miner线性累计损伤理论计算不同劣化年限下的疲劳损伤发展曲线,分析材料劣化对疲劳损伤曲线的影响,探讨车辆通行时桥梁最大应力幅与等效应力循环次数的变化规律;最后定义疲劳损伤比,研究材料劣化对组合梁桥焊接细节疲劳损伤的影响。结果表明:焊缝节点区域的应力易受到材料劣化的影响,焊缝节点的应力值随劣化年限的增加而增大,且越接近加载位置应力值越大;桥梁焊接细节的疲劳损伤发展曲线呈现线性增长趋势,材料劣化会导致疲劳细节的疲劳损伤累积加速,在达到设计基准期时,疲劳损伤值的最大增幅达到7.5倍;最大应力幅对材料劣化更加敏感,疲劳细节产生的最大应力幅增长率呈递增趋势,在100 a劣化工况时,4个节点的应力幅增长率与未劣化时相比分别达到了10.4%,13.6%,8.5%及14.7%,但等效应力循环次数的增长率未呈现明显规律;疲劳损伤比随劣化时长非线性增长,在劣化时间为100 a时,梁桥中4个节点的疲劳损伤比分别为7.0,7.4,6.4以及7.52,且结构劣化程度越大,疲劳损伤比的非线性程度越高。

摘要：针对超出设计使用寿命的铂重整装置进行定期检验,主要采用现场金相手段及硬度检测,对压力容器的材料劣化进行判断与分析,从而对容器的安全状况进行定级,以及采用合于使用评价的方法对剩余寿命进行预测。

摘要：电缆作为核电站的“血管”和“神经”,是保障核电系统安全运行的重要电力装备。论文系统梳理了核电站电缆绝缘领域的研究进展,分析了绝缘材料在核电站强辐射、高温等极端环境下的劣化失效机理,探究了由辐照引起的物理、化学变化对材料机械和电学性能的影响;探讨了提升电缆绝缘耐受极端环境的改性方法,介绍了纳米颗粒的阻氧效应对材料耐辐照性能的提升;并且分析了核电缆的检测与评估技术发展现状,介绍了宽频阻抗谱法和介电谱法两种无损检测技术;最后,展望了核电缆领域的未来研究方向,未来还需要进一步进行核辐射、高温、LOCA等极端环境下的研究,确立有效提升耐候性的物理、化学改性方法,并且发展非侵入式、非破坏性的检测与评估技术。论文将为服役于核电站极端环境中电缆的绝缘设计、生产和运行维护提供参考。

摘要：工程运行期的材料劣化对输水暗涵的长期安全性及损伤模式具有重要影响。为了给暗涵工程的建设和运行管理提供参考,以南水北调某穿河倒虹吸三孔一联暗涵工程为研究对象,基于裂缝带理论和微平面本构模型,采用数值模拟方法对其建模,分析了正常运行工况和极端荷载条件下暗涵混凝土结构长期运行安全性、损伤模式及缺陷(裂缝)随材料长期劣化的发展情况。结果表明:在内水压力和不均匀沉降的持续作用下,随着材料性能长期劣化,暗涵不同部位相继出现局部裂缝,裂缝总体上深度较大但宽度较小,长期运行中材料性能劣化不会影响工程的安全运行;当枯水期超负荷运行和检修期河道出现超大洪水时,暗涵侧墙外侧裂缝的总宽度和最大宽度均显著增大;初始缺陷(裂缝)的存在对暗涵的最终损坏形式没有显著影响,但对局部裂缝扩展有明显的促进作用,因此及时处理初始缺陷、定期对暗涵进行检修非常重要。