摘要：为研究氯离子侵蚀对钢筋混凝土(RC)桥墩抗震韧性的影响,对服役于海洋潮汐环境中不同服役时间的桥墩进行抗震韧性分析.首先,对遭受不同时间氯离子侵蚀的RC桥墩钢筋进行强度和直径的折减;然后,结合Pushover分析结果确定不同破坏状态的损伤界限值,再运用增量动力分析(IDA)方法计算地震易损性;最后,基于地震易损性,同时考虑桥墩自身功能的退化及震后的修复,利用破坏概率对传统修复函数的韧性结果进行修正,提出了一种改进的韧性评估方法,对桥墩进行抗震韧性评估.结果表明:改进的抗震韧性评估结果与构件失效概率的趋势一致且属于合理范围之内,该方法克服了传统三种修复函数使用范围的局限性;随着服役时间的增加,当遭遇0.3g地震作用时服役40 a和50 a桥墩的抗震韧性退化幅度分别达到25.68%和35.64%,表明氯离子侵蚀对桥墩的抗震韧性有着显著影响,为桥墩抗震设计或者加固提供一定的参考依据.

摘要：氯离子侵蚀是导致氯盐环境中混凝土结构承载力下降的主要原因之一.为预测渗有氯盐混凝土中氯离子的传输和分布规律,建立了考虑温湿影响的多相耦合氯离子侵蚀模型,模型中考虑到了作为非饱和多孔材料的混凝土中热量、水分、气体与氯离子耦合运输过程,以及伴随发生的相变现象.相变过程既包括水分的蒸发与凝结,也涉及氯盐的溶解与沉淀.特别是氯离子的存在对材料组成成份的物理和热力学性能的影响在模型中也进行了考虑.为求解构成模型的耦合偏微分方程组,采用了有限元法和完全隐式差分法.模型预测与试验结果具有较好的一致性,展现出所发展的数值计算方法在重现氯离子侵蚀混凝土真实过程的能力,将可有效用于实际混凝土结构耐久性评估与设计中.

摘要：对不同水灰比及掺加粉煤灰、硅灰的高性能混凝土氯离子扩散系数进行了试验研究,并对高性能混凝土海洋平台结构抗氯离子侵蚀耐久寿命进行了预测和分析,结果表明在一定条件下,低水灰比和增加保护层厚度均可以提高混凝土结构抗氯离子侵蚀的耐久寿命.该结论为混凝土海洋平台结构的耐久性设计与评估提供了参考依据.

摘要：以一高墩大跨连续刚构桥为例,基于Open Sees程序建立其非线性分析模型。考虑氯离子侵蚀引起的钢筋直径和屈服强度退化,根据截面非线性分析结果探讨了氯离子侵蚀效应对高墩抗震能力的影响。通过单条地震波的非线性时程地震响应,定性地研究了氯离子侵蚀效应对桥梁地震需求的影响。然后输入15条地震波进行多次增量动力分析,采用对构件能力需求比(Demand/Capacity)进行对数回归分析的方法形成了桥梁的时变地震易损性曲线,对高墩桥梁的时变抗震性能进行评估。分析结果表明:氯离子侵蚀效应会导致高墩屈服弯矩下降,而延性能力略有提高;考虑纵筋锈蚀以后,高墩的位移需求和曲率需求则会显著增加;在桥梁全寿命设计基准期内,结构在不同损伤状态的地震易损性随桥梁服役时间增加而增大。

摘要：设计了两组对比试验,结合扫描电镜分析方法,分别研究了碳化与氯离子侵蚀的相互影响.结果表明:碳化使氯离子扩散系数略有降低,在碳化区前沿形成了氯离子局部浓度峰值,而氯离子侵蚀细化了混凝土的孔隙结构,使混凝土抗碳化能力显著增强.进一步分析发现,碳化对氯离子侵蚀的影响存在着正负效应.阻碍方面,碳化产物填充了混凝土孔隙,阻止氯离子渗透;促进方面,碳化会释放结合氯离子导致氯离子浓度的局部峰值,加速氯离子渗透.因此,必须结合两方面的作用综合分析碳化对于氯离子渗透的影响.氯离子侵蚀会改变混凝土的孔隙结构,这可能是由于氯盐的结晶体填充了孔隙,也可能是由氯离子化学结合生成的Friede's在孔隙中的沉积作用,以及氯离子在C-S-H凝胶表面形成的化学吸附层造成的.

摘要：基于氯离子扩散特性,研究了预应力节段桥墩的时变腐蚀形态,及其全寿命周期内的地震易损性。该文以一近海桥梁结构为研究背景,在原始桥墩基础上设计具有等效抗震能力的预应力节段桥墩,并采用OpenSEES有限元软件进行数值模拟;将预制节段桥胶接缝界面区的氯离子传输特性应用于预应力节段墩,同时综合考虑各类钢筋材料的均匀锈蚀与点蚀,依次使用Pushover分析方法和增量动力分析方法,计算并评定受侵蚀预应力节段桥墩的时变抗震性能与地震需求。研究结果表明:接缝界面区氯离子传输特性改变了桥墩不同高度处的时变腐蚀状态,造成了沿墩高的不均匀腐蚀形态;综合考虑均匀锈蚀和点蚀后,钢筋劣化速度明显高于传统整体现浇墩内部纵筋;全寿命周期内,预应力节段桥墩和整体现浇桥墩的地震易损性呈现不同的变化特征。

摘要：为了预测季冻区盐冻作用对预应力混凝土结构耐久性的影响,本文进行了混凝土盐冻损伤、氯离子扩散系数和结构耐久寿命的研究。根据中国季冻区主要城市的环境温湿度和混凝土冻融试验数据,分析了混凝土在盐冻环境下的损伤度;考虑混凝土盐冻循环损伤的影响,建立了预应力混凝土结构中氯离子时变扩散系数模型;采用Monte Carlo模拟分析了四个参数对预应力混凝土结构盐冻环境下氯离子侵蚀耐久寿命的敏感性;使用Matlab中JC算法,预测了盐冻作用下氯离子侵蚀预应力混凝土结构耐久寿命。结果表明:中国华北季冻区结构氯离子侵蚀耐久寿命最短,且混凝土表面氯离子浓度是影响耐久寿命的最敏感参数。

摘要：为研究饱水状态混凝土中氯离子侵蚀的规律,首先基于Fick第二定律,在前人研究的基础上推导出综合考虑混凝土劣化、荷载作用、混凝土对氯离子的结合作用、温度、混凝土内部相对湿度、氯离子扩散的时间依赖性、离子静电场作用和表面氯离子浓度影响的新扩散方程。然后针对氯离子侵蚀的随机性,建立混凝土随机细观模型,并将氯离子侵蚀宏观数值模型与混凝土随机细观模型融合,提出混凝土氯离子侵蚀的随机细观研究新方法。通过编制相应的MATLAB程序,可生成任意骨料含量并满足不同级配要求的随机混凝土试件,并编制程序将MATLAB生成的.fig格式图形文件转换为通用的.dxf格式,以便于建立的模型可被有限元软件调用。最后,通过对105个混凝土随机试件进行氯离子侵蚀数值试验模拟,采用概率和数理统计的研究方法,总结出混凝土中氯离子侵蚀的一般规律。研究结果表明:细观层次上的物质传输浓度分布和数值上与宏观层次都有显著区别,氯离子在混凝土中的传输具有显著的随机性,相同骨料含量的混凝土试件在同一深度的氯离子含量是随机变量,骨料对氯离子传输具有显著的阻碍作用,骨料改变了氯离子在混凝土中的传输路径,氯离子分布在骨料周围有绕流现象,试件某一深度处的氯离子浓度近似服从正态分布。

摘要：在近海或海洋环境下,氯离子侵蚀是引起隧道衬砌结构钢筋锈蚀的主要因素。根据电化学方法加快钢筋锈蚀的基本原理,以上海长江隧道工程为研究背景,在室内进行盾构隧道管片结构钢筋加速锈蚀试验,得到了一组不同锈蚀程度的试验构件;对锈蚀后构件的承载力、变形、延性及破坏特征等进行试验测试,得出了氯离子侵蚀下隧道衬砌结构性能的退化规律。试验结果对隧道衬砌结构服务寿命预测和耐久性设计具有重要参考价值。

摘要：为探究高水压作用下氯离子在管片结构中的运移与分布规律,明确外水压条件、氯离子浓度、孔隙水压力、侵蚀时间等因素对衬砌管片侵蚀规律的影响,以青岛胶州湾第二海底隧道为依托工程,采用COMSOL Multiphysics■有限元平台建立高水压作用下饱和-非饱和条件衬砌管片的氯离子侵蚀运移数值模型,采用结构力学模块(solid)、桁架模块(truss)以及多孔介质稀物质传递模块(tds)和理查兹方程模块(dl)模拟管片模型构件在压弯荷载、高水压和离子浓度耦合作用下的氯离子侵蚀规律。结果表明:高水压作用下氯离子在管片构件中的对流作用主要受水头控制,而扩散作用主要受浓度梯度影响,可将氯离子浓度-深度曲线分为对流水平段、过渡段和扩散段。