一、钢筋锈蚀产物膨胀在混凝土中产生的应力分析（论文文献综述）
刘继睿[1]（2021）在《持续荷载作用下非均匀锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的研究》文中认为良好的粘结性能是钢筋与混凝土共同工作的前提,是钢筋混凝土构件力学性能的保证。钢筋混凝土结构受外部侵蚀性环境影响,在服役期间内发生的钢筋锈蚀是影响粘结性能的重要因素。钢筋锈蚀将使钢筋与混凝土间粘结界面特性发生改变,甚至导致混凝土保护层的开裂、剥落、脱层,进而引起粘结性能劣化等问题。钢筋混凝土构件在服役期内往往会承受长期的外部荷载作用,在外荷载作用下钢筋锈蚀对粘结退化影响的研究更具有实际工程意义。本文针对钢筋混凝土间粘结性能的问题,以钢筋锈蚀率及持续荷载等级为因素,对钢筋锈蚀外形、时变滑移规律、锈蚀开裂破坏、粘结滑移关系进行系统的研究,主要研究内容如下:（1）基于Faraday锈蚀定律,对通电加速锈蚀中不同辅助电极布置位置下的钢筋锈蚀外形进行仿真分析。计算钢筋锈蚀层分布的不均匀状态,并与其他文献中混凝土内钢筋在自然环境下的锈蚀进行对比,以选择接近钢筋自然锈蚀的通电加速锈蚀方法。通过通电加速锈蚀试验对仿真结果进行验证,以证明仿真模型的有效性。提出在通电加速锈蚀中钢筋锈蚀分布的计算方法及控制方案。（2）通过荷载作用期间内的钢筋锈蚀试验,记录持续荷载作用下锈蚀发展过程中钢筋与混凝土的相对滑移变化,分析锈蚀及持续荷载等级对时变滑移的影响。通过对试件时变滑移率的分析,判断滑移随时间的变化趋势。（3）基于弹性力学理论,计算钢筋非均匀锈蚀导致混凝土开裂的最大锈蚀深度。根据混凝土开裂后锈蚀产物对裂缝的填充情况,推导钢筋锈蚀程度与混凝土表面裂缝宽度之间的关系公式,并以现有文献中试验数据对其进行验证。绘制持续荷载作用下锈蚀开裂试件的裂缝分布图,研究荷载作用对锈蚀裂缝分布规律的影响。（4）通过弯曲粘结试验,记录各试件的荷载与滑移数据,并绘制粘结应力-滑移曲线,分析持续荷载等级及锈蚀率对粘结滑移曲线的影响。通过对极限粘结强度及峰值滑移的分析,研究粘结滑移曲线的特征。计算粘结破坏能量,从能量的角度分析粘结性能的劣化。
徐倩[2]（2021）在《玉磨铁路混凝土抗氯盐与硫酸盐侵蚀试验研究》文中提出处于海滨地区、盐湖地区及盐渍土地区的混凝土结构由于氯盐与硫酸盐的侵蚀会在设计使用年限之前出现耐久性损伤,其中铁路混凝土结构具有长条状分布、服役于露天环境、承受疲劳荷载、高安全性等特点,其耐久性需特别关注。在实际施工环境中,氯盐与硫酸盐对混凝土的侵蚀并非是在混凝土养护28 d后才开始出现,因此探究氯盐与硫酸盐侵蚀环境中早龄期混凝土耐久性能十分必要。本文以实际铁路工程中的C35、C50混凝土为研究对象,主要研究内容和结论如下:（1）基于饱和状态下硫酸盐侵蚀混凝土扩散-反应方程、混凝土本构关系,建立硫酸盐侵蚀混凝土化学-力学损伤劣化分析模型,并在COMSOL多物理场有限元分析软件上予以实现;基于饱和状态氯盐侵入混凝土扩散方程、钢筋锈蚀量简化模型,建立氯离子侵蚀混凝土化学-力学损伤劣化过程分析流程。该分析方法可以定量分析硫酸盐、氯盐侵蚀混凝土损伤劣化过程中应力变化、应变变化、损伤演化,为混凝土耐久性评价提供依据。（2）采用干湿循环的方法,将标准养护3 d、7 d后的C35、C50混凝土试件浸泡在浓度为8%的Na2SO4溶液中,以抗压强度、抗压耐蚀系数、质量损失为评价指标。结果表明,硫酸盐干湿循环侵蚀过程中混凝土抗压强度、抗压耐蚀系数、相对质量均呈现先上升后下降的趋势。侵蚀初期,养护3 d比养护7 d的混凝土抗压强度、相对质量增量更大;侵蚀后期,养护3 d比养护7 d的混凝土抗压强度与相对质量降低更多。（3）采用电通量试验探究不同粉煤灰掺量、外加剂种类的C35、C50混凝土在3 d、7 d、28 d、56 d的抗氯离子侵蚀变化规律。结果表明3 d、7 d早龄期时,混凝土电通量数值随粉煤灰掺量增加而增大,28 d后混凝土电通量随粉煤灰掺量增加而减小。采用低水胶比、内掺粉煤灰、添加减水剂能够提高混凝土的密实程度,有利于抵抗氯离子渗透,但依旧不能保证3 d、7 d早龄期混凝土的抗渗性能,极易被侵蚀。（4）利用浓度分别为3%NaCl、5%Na2SO4、3%NaCl+5%Na2SO4的侵蚀溶液,探究氯盐与硫酸盐复合侵蚀中混凝土耐久性变化及复合侵蚀中Clˉ与SO42-的互相影响作用。结果表明,90 d试验龄期内,复合侵蚀溶液中的混凝土电通量数值低于对应条件下单一氯盐侵蚀溶液中的混凝土电通量数值,抗压强度高于对应条件下单一硫酸盐侵蚀溶液中的混凝土抗压强度,即在复合侵蚀中SO42-的存在提高了混凝土抗Clˉ渗透的性能,Clˉ的存在延缓了SO42-对混凝土的侵蚀损伤。（5）利用SEM、XRD微观测试方法,分析了单一硫酸盐侵蚀环境中侵蚀产物钙矾石由短而小的晶体成长为交错分布的长而密的晶体,由填充作用转变为膨胀开裂作用的过程;分析了复合侵蚀环境下早龄期混凝土中钙矾石、石膏、Friedel’s盐、氢氧化钙等化学物质衍射峰强的变化规律。混凝土宏观力学性能出现降低是混凝土遭受氯盐与硫酸盐侵蚀发生破坏的表观现象,微观结构受损才是混凝土氯盐与硫酸盐侵蚀破坏的根本。
李哲[3]（2020）在《基于电磁场场变响应原理的海洋环境混凝土中钢筋锈蚀监测技术研究》文中研究说明钢筋锈蚀是影响海洋环境混凝土耐久性能评估以及服役寿命预测的关键问题,目前世界范围内针对钢筋锈蚀机理以及相关监测手段开展了大量研究。然而,大部分监测设备都是基于均匀锈蚀的基本假定,无法准确描述混凝土内钢筋锈蚀的损伤类型、程度以及位置,进而无法有效评估预测混凝土结构的耐久性能劣化程度。本文揭示了钢筋锈蚀诱导的电磁场场变响应机理,对此进行了理论计算与计算机模拟分析,提出并验证了利用钢筋锈蚀诱导铁磁介质磁导率下降这一物理现象评估其损伤程度的可行性。基于传统的霍尔元件,自主研发了一系列不同类型的监测设备,且对其进行工程应用化升级,并建立了相关的信号修正体系。此外,综合考虑钢筋锈蚀电磁监测装置的特点,分别基于电磁监测设备与声发射技术和数字图像关联技术的结合使用,实现了从钢筋起锈到后期锈胀变形或开裂的全过程监测。本文得到的主要结论如下:（1）钢筋锈蚀会诱导电磁场传播的大小与方向发生变化,非均匀锈蚀引起的相对磁导率损失小于均匀锈蚀,这导致非均匀锈蚀比均匀锈蚀更难监测。钢筋锈蚀会导致横截面两端电磁感应强度急剧下降,且钢筋直径是影响电磁响应敏感程度的重要因素。对于非均匀锈蚀,当外部施加磁场方向与钢筋起锈方向一致时,其电磁响应最敏感;当外部施加磁场方向与钢筋起锈方向垂直时,其电磁响应最不敏感。此外钢筋锈蚀三维模型的模拟结果证实了利用电磁学原理监测钢筋锈蚀的可行性。（2）以霍尔元件为基础,自主研发了钢筋锈蚀监测设备,可用来监测钢筋锈蚀引发的霍尔电压信号变化,研究发现:钢筋质量损失与霍尔信号的变化呈线性关系,线性相关系数高达0.996且分辨率达到0.17 m V。此外,设备可以监测到钢筋表面从光亮到锈斑随机产生直至锈蚀产物覆盖钢筋表面的全过程。除损伤程度外,锈蚀产物的成分及含量是影响监测信号的重要因素。（3）通过扩大了监测探头并采用24个霍尔元件线性排列,升级了监测设备用以监测钢筋/混凝土界面电磁场场变响应,以4 m V为损伤评价指标可以分别监测非均匀锈蚀和均匀锈蚀且分辨率达到0.133 m V,其优势为在监测损伤程度的同时可以判断钢筋锈蚀的位置。水分含量是另一个影响电磁感应的重要因素,除水灰比外混凝土内部湿度、碳化以及毛细吸水均会对监测信号产生影响。混凝土中水分含量越高,则电磁场衰减越明显;其中,混凝土内部湿度对电磁响应影响最大而毛细吸水对其的影响最小,同时以水灰比w/b=0.4为基准点建立了相关的信号修正体系。（4）电磁监测设备与声发射技术的结合使用有效监测了钢筋从起锈到后期锈胀开裂的全过程。与普通碳钢相比,采用耐蚀作为纵向受力钢筋可以有效降低保护层开裂的风险。此外,其与数字图像关联技术的结合使用可以监测从钢筋起锈到锈胀开裂引发混凝土表面变形的全过程,但混凝土表面数字图像信号明显滞后于其内部的电磁信号。与应变片相比,数字图像关联技术可以采集区域内应变情况,但当有锈蚀产物遮挡时可能会对信号采集产生影响。（5）为了满足实际工程需要,在钢筋锈蚀电磁监测设备的基础上进一步研发了与之配套的大体积混凝土氯离子渗透监测评估装置、监测信号无线传输装置以及混凝土耐久性能远程实时监测评估软件（电脑端和手机端）。对现行的服役寿命预测模型进行了试验室加速腐蚀机制下的监测信号修正以及界面区混凝土锈胀开裂的力学模型修正,为海洋环境混凝土耐久性监测与评估提供理论依据。
刘昶宏[4]（2020）在《基于声发射技术的钢筋混凝土锈致损伤全过程研究》文中研究表明目前,世界各地由于钢筋混凝土结构锈蚀产生的耐久问题日益增多。钢筋锈蚀不仅会使钢筋和混凝土的粘结力降低,而且随着锈蚀的进行,锈蚀产物的不断累积会产生锈胀力,导致混凝土的保护层发生开裂和剥落现象,诱发结构的耐久性问题。因此,钢筋的锈蚀损伤评定以及结构的健康监测等钢筋锈蚀混凝土耐久性问题的研究已经成为一个重大课题,有着重要的工程实际意义。本文从钢筋锈致损伤理论入手,基于声发射技术,对PVA纤维混凝土和普通钢筋混凝土锈蚀损伤全过程进行试验和模拟研究,主要研究工作和取得的成果如下:（1）本文基于钢筋锈致损伤理论,分析并细化了钢筋锈蚀劣化过程,研究了不同理论下的锈胀力计算模型。发现锈胀力计算模型结果整体变化规律一致,但基于弹塑性理论的锈胀力计算模型结果一般偏大,而基于断裂理论的锈胀力计算模型较为接近实际值,但整体略微较小。并分析研究现阶段主要的钢筋锈蚀率计算方法。（2）采用声发射技术,对全浸泡环境下的PVA纤维混凝土和普通钢筋混凝土进行通电加速锈蚀试验。通过声发射参数分析,将混凝土锈致损伤的全过程细化为五个阶段,确定了声发射信号与钢筋实际锈蚀程度之间的关系,给出了声发射信号参数与PVA纤维混凝土和普通钢筋混凝土之间的锈胀关系。通过利用声发射信号频谱分析,得到了不同损伤阶段的频谱特征。借鉴裕度指标对PVA纤维混凝土的锈致损伤过程进行了评价,建立了以裕度曲线为评价标准的钢筋锈致损伤演化过程。确定了PVA纤维对钢筋混凝土开裂的影响,找到了PVA纤维混凝土结构抗腐蚀性和耐久性效果最优的纤维掺量。（3）利用ANSYS有限元软件分析,验证了有限元分析钢筋混凝土锈致损伤过程的可行性。同时发现混凝土中掺入适量纤维可以延缓混凝土的开裂,降低混凝土开裂过程中的损伤。当混凝土承受荷载超过其极限抗拉强度时,钢筋与混凝土交界面处最早出现裂缝,与实际工程开裂情况一致。
郭鹏飞[5]（2019）在《氯盐侵蚀下钢筋混凝土锈胀力模型建立与试验分析》文中进行了进一步梳理沿海地区的港口工程、近海的结构物以及在潮湿环境中服役的钢筋混凝土结构,容易受到环境中的侵蚀物（尤其是氯离子）的侵蚀,导致钢筋混凝土结构中的钢筋与水分、氧气发生反应,生成锈蚀产物。锈蚀产物的体积往往比原来钢筋体积大13倍。钢筋和混凝土紧密的接触,中间空隙很小。因此,锈蚀产物受到混凝土和钢筋的挤压,产生锈胀力,使混凝土环向受拉。当锈胀力增大到一定程度,钢筋混凝土结构开始出现裂缝。开裂后的钢筋混凝土结构承载力、安全性以及耐久性都有所下降,严重的还可能威胁到使用者的人身安全。检测锈胀力的大小,对于钢筋混凝土结构的质量评估与维护、耐久性设计、结构加固、结构使用寿命及剩余寿命预测都具有十分重要的参考意义。本文以氯盐侵蚀下的钢筋混凝土结构作为研究主体,通过建立均匀锈蚀模型与非均匀锈蚀模型、开展电加速锈蚀试验的方式,分析钢筋混凝土试件在均匀和非均匀锈蚀下混凝土表面应变与钢筋锈胀力的关系,讨论开裂时刻锈胀力的大小。并以此为主题开展了如下几方面的研究:（1）基于弹性力学,建立了均匀锈蚀的情况下,钢筋混凝土试件表面应变与钢筋锈胀力的关系模型。使用该模型能够直接通过测量混凝土表面应变获得试件出现裂缝前任意时刻的锈胀力。采用Matlab与Origin软件进行模型的编程计算和相关图形、图表的绘制工作。（2）制作横截面为正方形的长方体钢筋混凝土试件,进行电加速锈蚀试验,模拟均匀锈蚀下钢筋混凝土结构从服役到开裂的过程。根据试验结果对钢筋混凝土试件表面应变与钢筋均匀锈蚀锈胀力关系模型进行验证和修正,证明了模型的有效性。从试验数据中进一步探索钢筋锈胀力与混凝土表面应变的变化规律、开裂时刻钢筋锈蚀率的大小、钢筋锈胀力随时间的变化规律以及钢筋锈胀力沿纵向的分布规律。（3）为了更加贴近钢筋锈蚀的实际情况,基于弹性力学理论,建立规则正方体中间有一根钢筋的非均匀锈蚀模型。在模型中,锈蚀产物的分布采用正弦函数形式,符合混凝土保护层中纵筋实际的锈蚀情况。并根据开裂时刻锈蚀率以及锈蚀产物的膨胀率,计算开裂时刻锈胀力的大小。通过理论模型和数值模拟分析钢筋直径、锈蚀产物膨胀率、混凝土保护层厚度这些因素在对比试验下,锈胀力如何变化,并据此提出延长钢筋混凝土结构使用寿命的方法。（4）进行电加速锈蚀试验,检测非均匀锈蚀情况下钢筋混凝土结构从服役到开裂的过程,并使用CCD相机记录整个试验过程,同时使用数字相关方法的分析软件对数据进行处理,分析混凝土表面应变的变化规律。
刘博文[6]（2019）在《钢筋混凝土梁锈胀模拟及其对抗剪性能的影响》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土结构在房屋建筑、公路桥梁等基础设施建设中使用广泛。不利环境等影响下,该类结构容易发生钢筋锈蚀问题。锈蚀不仅引起钢筋截面损失,退化钢筋与混凝土间的粘结性能,锈蚀产物体积膨胀还会引起混凝土保护层的剥落,造成混凝土截面损伤。锈蚀混凝土截面损伤对构件抗剪性能影响尤为显着,但相关研究相对较少。为此,本文通过试验和有限元方法对钢筋混凝土构件保护层锈胀剥落及其对构件抗剪承载力的影响进行了研究,具体内容如下:（1）开展14片钢筋混凝土梁的快速锈蚀试验,通过对锈胀裂缝的观测以及钻芯取样等方法,研究了钢筋锈蚀影响下混凝土保护层锈胀损伤发展规律。对锈蚀混凝土开展抗剪性能试验,探讨了钢筋锈蚀、混凝土截面损伤等对混凝土梁抗剪破坏模式、挠度变形以及极限承载力等的影响。（2）考虑骨料与砂浆交界面的模拟、骨料的随机分布、钢筋的非均匀锈蚀等影响建立钢筋混凝土锈胀开裂随机骨料模型。分析了锈蚀率、钢筋直径、保护层厚度以及钢筋位置等因素对保护层损伤和剥落形态的影响。提出了锈蚀混凝土保护层胀裂简化预测模型。（3）提出了锈胀损伤影响下混凝土梁抗剪承载力有限元模拟方法。考虑锈蚀钢筋截面损失、材料性能退化、粘结性能劣化退化等因素,建立混凝土抗剪承载能力有限元模拟方法,分析了锈蚀粘结退化、混凝土截面损伤对混凝土梁抗剪性能的影响。
吕斌[7]（2019）在《氯离子侵蚀环境中RC柱全寿命抗震可靠性研究》文中提出钢筋混凝土（RC）框架柱作为结构的主要承重及抗侧力构件,在近海氯离子侵蚀环境下,RC框架柱长期遭受氯离子侵蚀导致内部钢筋发生锈蚀并逐步引发混凝土保护层锈胀开裂,造成钢筋与混凝土之间的粘结性能下降,从而严重降低了地震作用下RC框架结构整体的服役寿命。因此,本文基于课题组前期人工锈蚀环境下RC框架柱低周反复加载试验结果,采用理论分析与数值模拟相结合的研究方法,对氯离子侵蚀环境下锈胀开裂RC柱在往复荷载作用下的粘结滑移本构关系及可靠度计算进行了研究。主要内容包括:（1）首先,基于课题组前期进行的人工模拟气候环境下RC框架柱加速锈蚀试验结果,对现有的基于锈胀裂缝宽度预测锈蚀钢筋截面面积损失量的理论计算模型进行验证分析,并结合试验数据拟合得出适用于氯离子侵蚀环境下的锈蚀RC框架柱锈胀裂缝宽度与锈蚀钢筋截面面积损失量的理论计算模型。（2）基于已有的单调荷载作用下锈胀开裂钢筋混凝土粘结-滑移（?-s）本构模型和往复荷载作用下未锈蚀钢筋混凝土?-s本构模型,建立了往复荷载作用下锈胀开裂钢筋混凝土?-s本构关系。并采用ANSYS建模分析,对本文所建立的?-s本构关系适用性进行验证,将计算所得滞回曲线与试验滞回曲线进行对比,分析误差原因,结合锈胀裂缝宽度与锈蚀钢筋截面损失量的计算模型进一步对?-s本构模型中的摩擦粘结应力衰减系数和粘结退化系数进行修正,得到适用于往复荷载作用下锈胀开裂RC柱的?-s本构模型,该模型可为精确化数值建模分析提供帮助。（3）基于锈胀开裂RC柱拟静力往复加载试验各设计参数以及修正后的往复循环荷载作用下锈胀开裂钢筋混凝土?-s本构关系,采用ANSYS建立与试验试件相同的15组有限元模型,以试验和ANSYS数值模拟获得的共计30榀锈蚀RC底层框架柱的层间位移角作为性能指标,结合锈蚀RC框架柱在往复荷载作用下的破坏过程及抗震规范中对层间位移角在不同等级地震下的限值要求,进一步确定性能指标量化值。确定功能函数,并引入模糊失效准则对地震反应谱做模糊化处理,输入该模糊化地震反应谱对一座两跨三层的RC框架结构做动力分析求解出基于水平位移角的水平荷载项;最后,采用Monte Carlo可靠度计算法,通过MATLAB编程实现对锈蚀RC框架结构在不同地震等级下的可靠度计算,与规范对比,计算结果均满足规范要求。结果可为锈蚀RC框架柱在全寿命服役周期内的抗震可靠性研究提供理论参考。
明静[8]（2019）在《混凝土中钢筋腐蚀产物的生成、扩散及锈胀开裂过程研究》文中进行了进一步梳理氯盐引起的钢筋锈蚀是导致钢筋混凝土结构劣化的主要原因,世界各国每年因钢筋锈蚀而产生巨额的维护与维修费用。钢筋锈蚀会引起钢筋横截面的减小、钢筋-混凝土粘结力的下降及混凝土保护层的顺筋锈胀开裂。在实际工程中,通常将混凝土保护层锈胀开裂定义为钢筋混凝土结构的极限使用状态。钢筋-混凝土界面区腐蚀产物的分布（生成与扩散）是影响混凝土锈胀开裂的重要因素,对钢筋混凝土结构的安全性和耐久性研究至关重要,因而具有重要的理论意义和工程应用价值。近年来,新型低合金钢筋因其优异的耐蚀性和相对较低的价格而具有潜在的应用前景,并已成为海洋环境混凝土耐久性研究的热点。但目前,我国在低合金钢筋的研发方面还处于起步阶段,关于低合金钢筋在混凝土中的腐蚀行为与耐蚀机理缺乏长期系统的实验数据,因此,低合金钢筋尚未在实际工程中大规模取代传统低碳钢筋。本论文在传统低碳（LC）钢筋的基础上,选取Cr含量为0.86 wt.%的低合金（LA）钢筋开展了混凝土中钢筋耐蚀性能及混凝土锈胀开裂过程的研究。系统研究了钢筋种类、钢筋表面状态（含氧化皮和酸洗去氧化皮）、腐蚀诱导方法（长期自然氯盐腐蚀法、通电加速腐蚀法和电迁移氯盐加速腐蚀法）等因素对钢筋耐蚀性与腐蚀产物分布的影响。通过腐蚀电位(Ecorr)、线性极化（LPR）和电化学阻抗谱（EIS）等电化学方法表征了混凝土中钢筋的钝化性能与腐蚀行为,并结合X射线断层扫描技术（X-CT）、扫描电镜（SEM）和拉曼（Ramen）光谱等分析手段研究了钢筋腐蚀产物的微结构与化学成分、钢筋-混凝土界面区腐蚀产物的生成与扩散规律以及混凝土锈胀开裂过程。本文的研究不仅进一步完善了混凝土锈胀开裂机制,还为低合金钢筋在海洋环境钢筋混凝土结构中的推广应用提供一定的理论基础。本文的主要研究成果和创新性结论如下:（1）应用多种电化学方法分析了混凝土中钢筋的钝化行为和长期氯盐作用下的腐蚀行为。研究结果表明,随着钝化时间的延长,LA钢筋的钝化性能逐渐呈现其优势;酸洗过程会导致钢筋表面粗糙化,从而降低钢筋的早期钝化性能。因此,从耐久性角度考虑,需适当延长实际工程中钢筋的养护（钝化）时间。在长期氯盐腐蚀初期,钢筋表面状态对其耐蚀性起主导作用;但随着腐蚀时间的延长,钢筋腐蚀产物的性能决定着钢筋的耐蚀性。（2）通过微结构分析方法阐明了不同腐蚀诱导方法作用下钢筋腐蚀产物在钢筋-混凝土界面区的分布规律。腐蚀产物既可分布于钢筋基体表面形成腐蚀产物层（CL）,还会向周围混凝土基体中扩散形成腐蚀填充浆体（CP）。通电加速腐蚀时,腐蚀发生于整个钢筋表面,CL呈现出大面积均匀腐蚀层;长期自然氯盐腐蚀与电迁移氯盐加速腐蚀时,腐蚀以离散的形式发生在钢筋表面的局部区域而容易形成点蚀破坏,且在点蚀区观察到了水泥浆体的脱钙并向蚀坑中扩散的现象。（3）结合电化学分析与微结构表征法,证实了氧化皮不仅会影响钢筋的耐蚀性,还能影响钢筋的腐蚀形貌及混凝土锈胀开裂过程。长期自然氯盐腐蚀初期,含氧化皮钢筋的耐蚀性优于无氧化皮钢筋。但腐蚀后期,由于氧化皮的固有缺陷和Cr元素的缺失,无氧化皮LA钢筋的耐蚀性逐渐优于其他钢筋。长期自然氯盐腐蚀后,无氧化皮钢筋表面均出现了点蚀破坏,而含氧化皮钢筋仅生成明显的腐蚀产物层。对于通电加速腐蚀,氧化皮的存在一定程度上限制了腐蚀产物向混凝土中的扩散,故加速了混凝土的锈胀开裂进程。（4）根据电化学分析、元素面扫分析与腐蚀产物化学成分分析结果,揭示了LA钢筋在混凝土中的耐蚀机理。LA钢筋中的合金元素Cr不仅参与了钝化膜的生成过程,还参与了钢筋腐蚀产物的生成与扩散过程。Cr的富集使得LA钢筋的内锈层主要为稳定的具有保护性的γ-Fe2O3,因而腐蚀产物层整体更稳定且致密,这一方面能有效阻碍侵蚀物质与钢筋基体的接触,另一方面还能显着降低对周围混凝土的膨胀应力。（5）基于不同腐蚀诱导方法、不同性能氧化皮以及不同种类钢筋的影响规律,建立了钢筋-混凝土界面区腐蚀产物分布唯象模型,在此基础上针对腐蚀产物生成速率和“多孔区”厚度对现有的混凝土锈胀开裂模型进行了修正。
陈铖[9]（2019）在《高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究》文中提出目前,薄壁高墩是高寒高海拔地区大跨度桥梁墩柱的主要形式,其结构轻巧、节省材料、施工简便、受力稳定,因此受到广泛应用。但由于高寒高海拔地区低温干燥、日照辐射强烈、昼夜温差大、冻融交替频繁的特殊环境,薄壁高墩结构的开裂情况普遍发生且较为严重,这对结构的耐久性甚至安全性有较大的影响。因此,研究高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂及耐久性的提升,具有重要的现实意义和实践价值。本文主要从两方面进行探究:一是高墩高性能混凝土材料性能的提升,在对高原气候环境、桥墩病害、混凝土原材料质量、配合比设计进行调研的基础上,提出高寒高海拔地区气候环境对原材料的质量要求及对混凝土的性能要求,从而进一步在试验中采用引气技术、陶砂和SAP内养护技术及调整配合比参数来探究提升混凝土抗裂及耐久性的配合比优化方法;二是通过ANSYS对薄壁高墩结构在大温差及日照辐射下的温度效应进行有限元分析,进而从内外部多因素共同作用的角度分析开裂成因,并相应地针对设计配筋及施工养护来提出预防薄壁高墩开裂的有效措施。试验部分以骨料级配设计的优选配合比为基准,通过力学性能试验、快速冻融循环试验、RCM法氯离子迁移试验、收缩性能测试、平板约束抗裂测试来模拟和评价水胶比、粉煤灰掺量、引气剂、内养护剂对高寒高海拔地区高墩混凝土强度及耐久性的影响。结果表明,一定范围内,混凝土氯离子迁移系数及自收缩率与水胶比呈较强的线性负相关作用,但干燥收缩随水胶比降低而减小;粉煤灰的火山灰效应、形态效应及微集料效应对混凝土后期强度和弹性模量的发展有正面影响,能改善收缩抗裂性能;引气剂能引入独立封闭的微气孔,压汞法测试发现引气后孔隙率提高的同时孔径分布向小区间改善,孔隙结构合理因而抗冻性明显提升,抗裂性也有所改善;SAP的释水模式及陶砂的微泵效应使水化完全,同时保持混凝土内部相对湿度,从而提高混凝土的强度同时改善收缩和抗裂性能。综合试验研究及机理分析,本文设计的粉煤灰、陶砂内养护剂、引气剂三掺的C35内养护高墩HPC能满足高寒高海拔地区薄壁高墩对混凝土强度及抗冻、抗裂的耐久性要求。同时,内养护混凝土的热力学性能相对优良,在昼夜温差及日照辐射作用下,薄壁高墩的温差极值及温度应力有所降低,对控制裂缝的产生和发展有正面效应。结合有限元模拟分析高墩混凝土开裂成因,环境温湿度的变化、日照辐射、水化热效应、新老节段浇筑的收缩差会导致薄壁高墩温度裂缝和收缩变形裂缝的发展,而合理配置水平箍筋及抗裂钢筋网、加温拌合用水及骨料、控制节段浇筑间隔时间及拆模时间、蓄热加温或蒸汽养护、主动预偏法控制垂直度等措施能有效预防或缓解薄壁高墩裂缝的发展。
卢明杰[10]（2020）在《火灾高温后混凝土碳化抗力的退化与提升研究》文中认为钢筋混凝土结构是现代社会中最主要的结构形式之一。火灾高温对其造成非常严重的损伤,不仅对其力学性能造成损伤,对其耐久性的损伤也非常严重。对城市中混凝土结构耐久性造成的损伤主要是大幅降低混凝土碳化抗力。对遭受火灾的钢筋混凝土结构直接拆除进行重建费用昂贵。常规方法是进行加固以重新使用但偏重力学性能,对碳化抗力的提升考虑不足。火灾高温混凝土碳化抗力提升对延长混凝土结构使用寿命尤为重要。因此本论文以火灾高温混凝土为研究对象,设计并制作了0.4、0.5和0.6共3种水灰比混凝土试件、对其进行400℃、500℃和600℃三种模拟火灾高温条件并恒温1h。然后对其进行加速碳化试验。与此同时,还对部分火灾高温后的混凝土试件分别涂刷水泥基涂层和聚氨酯涂层,然后再进行加速碳化试验。除此之外,还对部分火灾高温条件下混凝土的微观形貌、孔隙结构、化学成分等进行了测定。基于以上研究本文获得了以下几方面的研究成果:1.火灾高温使得混凝土的密实性下降,有利于CO2侵入混凝土内部,导致混凝土碳化风险增大。且遭受的火灾温度越高,混凝土的损伤程度越高。2.火灾高温造成的混凝土裂缝开展与孔隙结构劣化和混凝土碱性下降是导致火灾高温混凝土碳化抗力下降的主要因素。3.按照常规方法通过酚酞乙醇溶液来测量混凝土碳化深度方法。根据对比酚酞乙醇溶液显色结果表明:未遭受高温损伤的混凝土试块碳化区和未碳化区界限明显,碳化深度易于测量。火灾高温混凝土进行加速碳化后的碳化区和未碳化区界限模糊,碳化深度不易于测量。存在较大误差。钻取混凝土碳化区和未完全碳化区的粉末测试pH值,并由此推算其OH-浓度。结果表明:采取测试pH值方法能较好衡量火灾高温混凝土进行加速碳化后的碳化抗力退化程度及涂层对火灾高温混凝土进行加速碳化后的提升效果。遭受温度越高,水灰比越大,混凝土碳化抗力退化越多。火灾高温混凝土内部毛细孔自由水大量丧失,导致加速碳化前期碳化反应条件不足难以发生但碳化反应仍缓慢进行。两种涂层对火灾高温混凝土的碳化抗力均能起到很好的提升效果。与未遭受火灾高温的涂层混凝土碳化防护机理有所不同,火灾高温混凝土内部干燥缺失毛细孔自由水与涂层对水分的阻隔对提升混凝土碳化抗力至关重要。该论文有图33幅,表31个,参考文献115篇。
二、钢筋锈蚀产物膨胀在混凝土中产生的应力分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢筋锈蚀产物膨胀在混凝土中产生的应力分析（论文提纲范文）
（1）持续荷载作用下非均匀锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.1.1 钢筋混凝土结构的发展及耐久性问题 |
| 1.1.2 持续荷载下非均匀锈蚀钢筋粘结性能的研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 粘结试验方法 |
| 1.2.2 钢筋锈蚀的机理 |
| 1.2.3 钢筋与混凝土粘结性能的研究成果 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 钢筋锈蚀方面的研究 |
| 1.3.2 粘结滑移方面的研究 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 第2章 试验概况 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计及试件制作 |
| 2.2.1 变量及分组 |
| 2.2.2 材料参数 |
| 2.2.3 试件设计 |
| 2.2.4 试件制作 |
| 2.3 试件锈蚀方式 |
| 2.3.1 通电加速锈蚀方法 |
| 2.3.2 钢筋锈蚀的控制 |
| 2.4 荷载施加及数据采集 |
| 2.4.1 弯曲粘结试验 |
| 2.4.2 持续荷载施加 |
| 2.4.3 钢筋锈蚀及混凝土裂缝检测 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 通电加速锈蚀钢筋锈蚀外形仿真及验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 钢筋锈蚀仿真模型 |
| 3.2.1 参数选取 |
| 3.2.2 辅助电极布置 |
| 3.2.3 电流密度计算 |
| 3.2.4 锈蚀分布计算 |
| 3.3 试验验证 |
| 3.3.1 锈蚀仿真模型校验 |
| 3.3.2 自然锈蚀及通电锈蚀对比 |
| 3.4 通电锈蚀效率研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 持续荷载及非均匀锈蚀期内滑移研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滑移相关符号说明 |
| 4.3 加载时刻钢筋与混凝土间瞬时滑移 |
| 4.3.1 瞬时滑移量的测量方法 |
| 4.3.2 钢筋与混凝土间瞬时滑移量 |
| 4.3.3 瞬时滑移分布分析 |
| 4.4 持续荷载及非均匀锈蚀作用下钢筋与混凝土间时变滑移 |
| 4.4.1 钢筋与混凝土间时变滑移的测量 |
| 4.4.2 钢筋与混凝土间时变滑移分析 |
| 4.4.3 时变滑移的误差分析 |
| 4.5 试验期内滑移分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 持续荷载及非均匀锈蚀下锈裂研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢筋非均匀锈蚀开裂解析解 |
| 5.2.1 钢筋非均匀锈蚀三阶段模型 |
| 5.2.2 孔隙填充阶段δ_1计算 |
| 5.2.3 锈胀力发展阶段δ_2计算 |
| 5.2.4 保护层开裂阶段δ_3计算 |
| 5.2.5 裂缝开展的试验验证 |
| 5.2.6 结论 |
| 5.3 试件持续荷载下锈蚀开裂研究 |
| 5.3.1 持续荷载及锈蚀试验现象 |
| 5.3.2 裂缝开展状况 |
| 5.4 锈蚀的电化学检测及锈蚀率 |
| 5.4.1 电化学检测原理 |
| 5.4.2 半电池电位法锈蚀检测 |
| 5.4.3 钢筋粘结区段锈蚀率 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 持续荷载及非均匀锈蚀后粘结应力-滑移关系 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 粘结滑移试验分析 |
| 6.2.1 试件破坏形式 |
| 6.2.2 粘结应力计算 |
| 6.2.3 粘结应力-滑移曲线 |
| 6.2.4 极限粘结强度 |
| 6.2.5 峰值滑移 |
| 6.2.6 极限粘结强度及峰值滑移相关性分析 |
| 6.3 持续荷载及非均匀锈蚀后粘结滑移能量研究 |
| 6.3.1 粘结滑移能量特性 |
| 6.3.2 试件粘结滑移能量 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 研究成果及结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（2）玉磨铁路混凝土抗氯盐与硫酸盐侵蚀试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 早龄期混凝土耐久性研究现状 |
| 1.2.2 硫酸盐环境下混凝土耐久性研究现状 |
| 1.2.3 氯盐环境下混凝土耐久性研究现状 |
| 1.2.4 硫酸盐及氯盐复合作用下混凝土耐久性研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容和技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 硫酸盐、氯盐侵蚀混凝土化学-力学损伤劣化分析 |
| 2.1 混凝土硫酸盐侵蚀损伤劣化过程 |
| 2.1.1 混凝土硫酸盐侵蚀化学反应 |
| 2.1.2 混凝土硫酸盐侵蚀破坏类型 |
| 2.1.3 饱和状态硫酸盐侵蚀混凝土损伤分析 |
| 2.1.4 干湿循环作用下硫酸盐侵蚀混凝土损伤劣化分析模型 |
| 2.2 混凝土氯盐侵蚀损伤过程分析 |
| 2.2.1 混凝土氯离子侵蚀化学反应 |
| 2.2.2 混凝土氯离子扩散方程 |
| 2.2.3 饱和状态氯离子侵蚀混凝土分析 |
| 2.2.4 干湿循环作用下氯离子侵蚀混凝土分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 试验原材料及试验设计 |
| 3.1 原材料 |
| 3.1.1 水泥 |
| 3.1.2 粉煤灰 |
| 3.1.3 细骨料 |
| 3.1.4 粗骨料 |
| 3.1.5 减水剂 |
| 3.2 配合比 |
| 3.3 试件制作及养护要求 |
| 3.4 试验设计 |
| 3.4.1 试验方案 |
| 3.4.2 硫酸盐干湿循环制度 |
| 3.4.3 氯离子电通量测定 |
| 3.4.4 抗压强度测定 |
| 3.4.5 相对质量变化测定 |
| 3.4.6 SEM |
| 3.4.7 XRD |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 干湿循环条件下硫酸盐侵蚀混凝土试验研究 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 硫酸盐干湿循环对早龄期混凝土的影响 |
| 4.2.1 混凝土表观变化 |
| 4.2.2 混凝土抗压强度变化规律 |
| 4.2.3 混凝土抗压强度耐蚀系数变化规律 |
| 4.2.4 混凝土相对质量变化规律 |
| 4.2.5 混凝土SEM微观结构变化规律 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 氯盐侵蚀混凝土电通量试验研究 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.2 氯盐侵蚀对早龄期混凝土的影响 |
| 5.2.1 水胶比对早龄期混凝土抗氯盐侵蚀的影响 |
| 5.2.2 粉煤灰掺量对早龄期混凝土抗氯盐侵蚀的影响 |
| 5.2.3 外加剂剂种对早龄期混凝土抗氯盐侵蚀的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 硫酸盐与氯盐复合侵蚀试验研究 |
| 6.1 试验方案 |
| 6.2 硫酸盐与氯盐复合侵蚀对早龄期混凝土的影响 |
| 6.2.1 混凝土电通量变化规律 |
| 6.2.2 混凝土抗压强度变化规律 |
| 6.2.3 XRD测试结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
（3）基于电磁场场变响应原理的海洋环境混凝土中钢筋锈蚀监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 海洋环境钢筋混凝土的重要作用 |
| 1.1.2 混凝土耐久性是海洋工程面临的重大难题 |
| 1.1.3 海洋环境混凝土中钢筋锈蚀过程 |
| 1.1.4 海洋环境钢筋混凝土服役寿命预测 |
| 1.2 钢筋锈蚀及其对混凝土性能的影响 |
| 1.3 钢筋混凝土腐蚀监测技术 |
| 1.3.1 钢筋锈蚀的电化学监测技术 |
| 1.3.2 钢筋锈蚀导致混凝土损伤的监测技术 |
| 1.3.3 钢筋锈蚀的场变监测技术 |
| 1.4 存在问题 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 试验原材料及方法 |
| 2.1 原材料 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 粉煤灰 |
| 2.1.3 矿粉 |
| 2.1.4 粗骨料 |
| 2.1.5 细骨料 |
| 2.1.6 减水剂 |
| 2.1.7 钢筋 |
| 2.1.8 海水 |
| 2.1.9 水 |
| 2.2 混凝土配合比及力学性能 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 恒电位加速试验方法 |
| 2.3.2 电化学测试方法 |
| 2.3.3 声发射测试方法 |
| 2.3.4 数字图像相关技术(DIC) |
| 2.3.5 微观测试方法 |
| 2.4 计算机模拟技术 |
| 2.4.1 Comsol Multiphysics |
| 2.4.2 Abaqus |
| 2.5 电子设备 |
| 2.5.1 霍尔元件 |
| 2.5.2 单片机 |
| 2.5.3 温湿度传感器 |
| 2.5.4 应变片 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 钢筋锈蚀诱导的电磁场场变响应及识别方法 |
| 3.1 电磁场基本理论 |
| 3.2 钢筋锈蚀电磁场场变响应 |
| 3.2.1 钢筋锈蚀对电磁场方向的影响 |
| 3.2.2 钢筋锈蚀对电磁场强度影响 |
| 3.3 钢筋锈蚀电磁场场变演变计算机模拟 |
| 3.3.1 均匀锈蚀 |
| 3.3.2 非均匀锈蚀 |
| 3.3.3 钢筋半径对电磁响应的影响 |
| 3.3.4 钢筋锈蚀三维模型构建 |
| 3.3.5 混凝土中钢筋锈蚀三维模型构建 |
| 3.4 钢筋锈蚀电磁场场变识别 |
| 3.4.1 设计原理 |
| 3.4.2 设备研发 |
| 3.4.3 钢筋锈蚀场变监测试验 |
| 3.5 锈蚀产物磁导率分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 混凝土中钢筋锈蚀电磁场场变响应监检测设备研发 |
| 4.1 设计原理 |
| 4.2 设备研发及信号标定 |
| 4.3 试验方案及试件制作 |
| 4.4 试验结果及分析 |
| 4.4.1 非均匀锈蚀试验 |
| 4.4.2 均匀锈蚀试验 |
| 4.5 水分对混凝土中钢筋锈蚀电磁场变响应的影响 |
| 4.5.1 相关理论 |
| 4.5.2 计算机模拟 |
| 4.5.3 试验方法及试件制作 |
| 4.5.4 试验结果及信号修正体系建立 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 海洋环境下混凝土中钢筋锈蚀的全过程监测 |
| 5.1 钢筋锈蚀电磁场变监测元件开发 |
| 5.2 基于电磁场场变监测与声发射实现混凝土中钢筋锈蚀过程监测 |
| 5.2.1 研究思路 |
| 5.2.2 试件制作及试验方案 |
| 5.2.3 试验结果及分析 |
| 5.2.4 取芯试验结果分析 |
| 5.3 电磁场场变监测与光测技术结合 |
| 5.3.1 研究思路 |
| 5.3.2 试件制作及试验方案 |
| 5.3.3 计算机有限元模拟 |
| 5.3.4 试验结果及分析 |
| 5.3.5 取芯试验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 海洋环境钢筋混凝土结构全寿命周期监测与性能演变预测 |
| 6.1 实际工程需求 |
| 6.2 设备研发优化 |
| 6.3 工程应用 |
| 6.4 服役寿命预测模型修正 |
| 6.5 加速锈蚀试验修正 |
| 6.6 界面区锈胀开裂力学模型修正 |
| 6.7 混凝土耐久性能监测评估体系建立 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间获得的科研奖励 |
| 致谢 |
（4）基于声发射技术的钢筋混凝土锈致损伤全过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 声发射技术在钢筋锈蚀方面的研究现状 |
| 1.2.1 基于声发射参数的锈致损伤分析研究 |
| 1.2.2 基于声发射参数的锈蚀裂缝发展分析研究 |
| 1.2.3 基于声发射参数的量化锈蚀损伤分析研究 |
| 1.3 纤维混凝土的研究现状 |
| 1.4 钢筋锈致损伤的数值模拟研究现状 |
| 1.5 目前存在的不足 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 1.7 本章小结 |
| 第二章 混凝土中钢筋锈致损伤理论分析 |
| 2.1 钢筋混凝土锈蚀劣化过程 |
| 2.2 钢筋锈胀力的理论分析 |
| 2.2.1 基于弹塑性理论的锈胀力计算模型 |
| 2.2.2 基于断裂理论的锈胀力计算模型 |
| 2.2.3 其它锈胀力计算模型 |
| 2.3 钢筋锈蚀率的理论分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢筋锈致损伤全过程声发射研究 |
| 3.1 声发射技术简介 |
| 3.1.1 声发射技术的基本原理与特点 |
| 3.1.2 声发射信号分析 |
| 3.2 通电加速锈蚀机理简介 |
| 3.3 试件制备 |
| 3.4 试验设备 |
| 3.5 试验过程及方法 |
| 3.6 试验结果与分析 |
| 3.6.1 强度试验结果分析 |
| 3.6.2 声发射信号参数分析 |
| 3.6.3 声发射信号频谱分析 |
| 3.6.4 基于裕度指标评价PVA纤维混凝土损伤 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 钢筋混凝土锈致损伤全过程有限元分析 |
| 4.1 模型选择 |
| 4.1.1 混凝土本构关系 |
| 4.1.2 单元类型 |
| 4.1.3 破坏准则 |
| 4.2 有限元模型 |
| 4.2.1 混凝土材料参数 |
| 4.2.2 建立模型 |
| 4.2.3 定义荷载 |
| 4.3 求解与分析 |
| 4.3.1 应力云图分析 |
| 4.3.2 路径分析 |
| 4.3.3 应变分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间研究成果及发表的学术论文 |
（5）氯盐侵蚀下钢筋混凝土锈胀力模型建立与试验分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 钢筋锈蚀的研究现状 |
| 1.2.1 理论模型 |
| 1.2.2 试验验证 |
| 1.2.3 数值模拟 |
| 1.3 本文的研究目的与内容 |
| 第2章 钢筋混凝土中钢筋锈蚀原理介绍 |
| 2.1 钢筋锈蚀的化学原理 |
| 2.2 钢筋锈蚀发展模型 |
| 2.3 加速锈蚀方法 |
| 第3章 钢筋混凝土表面应变与钢筋均匀锈蚀锈胀力关系模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 均匀锈蚀模型建立 |
| 3.2.1 试件计算简图 |
| 3.2.2 混凝土表面应变与钢筋均匀锈蚀锈胀力关系 |
| 3.2.3 模型修正 |
| 3.3 电加速锈蚀试验 |
| 3.3.1 钢管内壁应变与锈胀力关系 |
| 3.3.2 试验准备 |
| 3.4 试验结果分析 |
| 3.4.1 混凝土表面应变随时间变化规律 |
| 3.4.2 钢管锈胀力随时间变化规律 |
| 3.4.3 混凝土表面应变与钢管锈胀力关系验证 |
| 3.5 开裂时刻锈胀力与锈蚀率 |
| 第4章 正弦函数形式的非均匀锈胀力模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非均匀锈蚀模型建立 |
| 4.3 模型验证 |
| 4.4 非均匀模型数值模拟 |
| 4.4.1 数值模拟验证 |
| 4.4.2 结果分析 |
| 4.5 锈胀力影响因素讨论 |
| 4.5.1 锈蚀产物膨胀率 |
| 4.5.2 钢筋直径 |
| 4.5.3 混凝土保护层 |
| 4.5.4 小结 |
| 第五章 基于数字图像相关方法分析钢筋锈蚀 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数字图像相关方法原理 |
| 5.2.1 散斑 |
| 5.2.2 感兴趣区域 |
| 5.2.3 子区 |
| 5.2.4 标定 |
| 5.2.5 图像匹配 |
| 5.3 数字图像相关方法在钢筋锈胀力测量方面的优势 |
| 5.4 光测试验 |
| 5.4.1 试件制作 |
| 5.4.2 喷涂散斑 |
| 5.4.3 试验过程 |
| 5.5 结果分析 |
| 5.5.1 开裂前全场应变 |
| 5.5.2 开裂后全场应变 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目及研究成果 |
| 致谢 |
（6）钢筋混凝土梁锈胀模拟及其对抗剪性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 钢筋锈蚀机理及影响因素 |
| 1.2.2 钢筋混凝土锈胀损伤机制 |
| 1.2.3 钢筋混凝土间粘结性能 |
| 1.2.4 锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能研究 |
| 1.2.5 锈蚀钢筋混凝土梁抗剪性能 |
| 1.3 存在的问题及不足 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线图 |
| 第2章 钢筋混凝土梁锈胀损伤及抗剪性能退化试验 |
| 2.1 试验设计 |
| 2.1.1 试件设计 |
| 2.1.2 钢筋快速锈蚀试验 |
| 2.1.3 抗剪性能试验 |
| 2.2 钢筋混凝土锈胀损伤发展 |
| 2.3 锈蚀混凝土梁抗剪性能演变 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钢筋混凝土锈胀的随机骨料模拟与分析 |
| 3.1 锈胀损伤的随机骨料模型 |
| 3.1.1 钢筋非均匀锈蚀的计算 |
| 3.1.2 模型参数以及网格划分 |
| 3.2 锈胀损伤模型验证 |
| 3.3 锈胀剥落过程分析 |
| 3.4 钢筋混凝土锈蚀损伤影响分析 |
| 3.4.1 钢筋直径 |
| 3.4.2 保护层厚度 |
| 3.4.3 骨料级配 |
| 3.4.4 钢筋间距 |
| 3.4.5 钢筋位置 |
| 3.5 混凝土锈胀预测简化模型 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 锈胀损伤下混凝土梁抗剪性能模拟与分析 |
| 4.1 锈蚀混凝土抗剪性能有限元模型 |
| 4.1.1 材料属性及其本构模型 |
| 4.1.2 钢筋力学性能退化 |
| 4.1.3 粘结滑移退化模型 |
| 4.1.4 保护层剥落的处理 |
| 4.2 抗剪性能退化模型计算验证 |
| 4.3 锈蚀混凝土梁抗剪性能影响因素分析 |
| 4.3.1 混凝土锈胀损伤影响 |
| 4.3.2 粘结性能退化影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历及在学期间的研究成果 |
（7）氯离子侵蚀环境中RC柱全寿命抗震可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构劣化机理 |
| 1.2.2 锈蚀RC结构抗震性能研究现状 |
| 1.2.3 锈蚀钢筋混凝土结构粘结退化研究现状 |
| 1.2.4 全寿命抗震可靠性评估方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 2 基于锈胀裂缝宽度的受侵蚀RC结构钢筋锈蚀程度评估 |
| 2.1 氯离子侵蚀环境中混凝土结构劣化过程 |
| 2.1.1 氯离子在混凝土中的传输 |
| 2.1.2 氯离子侵蚀导致钢筋锈蚀 |
| 2.1.3 钢筋锈蚀引起混凝土保护层锈胀开裂 |
| 2.2 氯离子侵蚀环境下RC框架柱锈胀开裂试验 |
| 2.2.1 人工近海海洋大气环境加速钢筋锈蚀 |
| 2.2.2 钢筋锈蚀现象及保护层损伤分析 |
| 2.2.3 称重法实测钢筋锈蚀率及其与锈胀裂缝关系 |
| 2.3 基于锈胀裂缝宽度的锈蚀RC柱钢筋截面损失量计算模型 |
| 2.3.1 锈胀裂缝宽度与钢筋截面损失量关系理论推导 |
| 2.3.2 基于锈蚀钢筋坑蚀深度的计算模型 |
| 2.3.3 基于锈胀开裂柱试验结果的验证及分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锈胀开裂RC框架柱性能劣化研究 |
| 3.1 锈胀开裂RC柱抗震性能试验 |
| 3.1.1 试验概况 |
| 3.1.2 试件加载破坏过程及粘结性能分析 |
| 3.1.3 滞回曲线 |
| 3.1.4 刚度退化 |
| 3.1.5 强度衰减 |
| 3.2 往复荷载作用下锈蚀钢筋-混凝土粘结滑移本构关系 |
| 3.2.1 单调荷载作用下锈胀开裂钢筋混凝土τ -s模型 |
| 3.2.2 往复荷载作用下未锈蚀钢筋混凝土τ -s本构模型 |
| 3.2.3 往复荷载作用下的锈胀开裂钢筋混凝土τ -s本构模型 |
| 3.2.4 往复荷载作用下的锈胀开裂钢筋混凝土τ -s本构模型适用性验证 |
| 3.2.5 锈胀开裂钢筋混凝土摩擦粘结应力衰减系数的修正 |
| 3.2.6 粘结退化系数的修正 |
| 3.2.7 修正后的往复荷载作用下的锈胀开裂钢筋混凝土τ -s本构模型验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 基于抗震性能的锈蚀RC框架柱可靠性分析 |
| 4.1 基于抗震性能的锈蚀RC柱性能指标选取及量化 |
| 4.1.1 抗震性能目标的确立 |
| 4.1.2 评估目标性能的指标选取及量化 |
| 4.2 结构可靠度计算方法 |
| 4.2.1 结构的极限状态和功能函数 |
| 4.2.2 结构可靠度计算方法 |
| 4.3 锈蚀RC框架柱可靠度计算 |
| 4.3.1 确定功能函数 |
| 4.3.2 引入模糊失效准则 |
| 4.3.3 地震反应谱的模糊处理 |
| 4.3.4 确定水平荷载项S |
| 4.3.5 可靠度计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）混凝土中钢筋腐蚀产物的生成、扩散及锈胀开裂过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 混凝土中的钢筋锈蚀现象 |
| 1.2.2 钢筋锈蚀引起的混凝土开裂 |
| 1.2.3 钢筋氧化皮的影响及与腐蚀产物的交互作用 |
| 1.2.4 新型低合金钢筋的研发 |
| 1.3 研究存在的主要问题 |
| 1.4 本文的研究方向 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 混凝土中钢筋的钝化与长期自然氯盐腐蚀行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 原材料、试样制备与测试方法 |
| 2.2.1 原材料 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 长期自然氯盐腐蚀实验 |
| 2.2.4 电化学测试方法 |
| 2.2.5 微结构分析 |
| 2.3 混凝土中钢筋的钝化行为 |
| 2.3.1 钢筋钝化过程的EIS表征 |
| 2.3.2 EIS图谱的等效电路拟合 |
| 2.4 混凝土中钢筋的长期自然氯盐腐蚀行为 |
| 2.4.1 钢筋的电化学行为(E_(corr)与R_p) |
| 2.4.2 钢筋的电化学行为(EIS) |
| 2.4.3 钢筋表面腐蚀形貌 |
| 2.5 腐蚀产物在钢筋-混凝土界面区的分布与传输 |
| 2.5.1 含氧化皮LC与LA钢筋 |
| 2.5.2 无氧化皮LC与LA钢筋 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 通电加速腐蚀作用下钢筋的耐蚀性能及混凝土锈胀开裂研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 原材料、试样制备与测试方法 |
| 3.2.1 原材料与试样制备 |
| 3.2.2 测试方法 |
| 3.3 高电流密度时钢筋的耐蚀性及混凝土锈胀开裂 |
| 3.3.1 混凝土锈胀裂缝分布规律 |
| 3.3.2 腐蚀产物在钢筋-混凝土界面区的分布与扩散 |
| 3.3.3 腐蚀产物成分分析 |
| 3.4 低电流密度时钢筋的耐蚀性及混凝土锈胀开裂 |
| 3.4.1 混凝土锈胀裂缝分布规律 |
| 3.4.2 钢筋腐蚀产物形貌 |
| 3.4.3 腐蚀产物在钢筋-混凝土界面区的分布与扩散 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电迁移氯盐加速腐蚀作用下钢筋的腐蚀形貌研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 通电加速腐蚀法的利与弊 |
| 4.1.2 其他加速腐蚀法的比较 |
| 4.1.3 电迁移氯盐加速腐蚀法的选取 |
| 4.2 原材料、试样制备与实验方法 |
| 4.2.1 原材料与试样制备 |
| 4.2.2 电迁移氯盐加速腐蚀实验 |
| 4.2.3 钢筋-混凝土界面的腐蚀形貌 |
| 4.3 钢筋-混凝土界面区腐蚀产物的分布规律 |
| 4.3.1 含氧化皮LC与LA钢筋 |
| 4.3.2 无氧化皮LC与LA钢筋 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 腐蚀产物分布与混凝土锈胀开裂影响因素研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 腐蚀诱导方法的影响 |
| 5.2.1 通电加速腐蚀法与长期自然氯盐腐蚀法对比 |
| 5.2.2 电迁移氯盐加速腐蚀法与长期自然氯盐腐蚀法对比 |
| 5.3 氧化皮的影响 |
| 5.4 钢筋种类的影响 |
| 5.5 腐蚀产物分布与混凝土锈胀开裂情况汇总 |
| 5.6 腐蚀产物在钢筋-混凝土界面区分布唯象模型 |
| 5.6.1 LC钢筋腐蚀产物分布的唯象模型 |
| 5.6.2 LA钢筋腐蚀产物分布的唯象模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 混凝土锈胀开裂分析模型 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 混凝土锈胀开裂分析模型的回顾 |
| 6.2.1 模型建立的理论基础 |
| 6.2.2 模型的介绍 |
| 6.3 模型预测准确性的关键问题 |
| 6.4 腐蚀产物分布唯象模型对混凝土锈胀开裂模型的修正 |
| 6.4.1 腐蚀产物生成速率的评估 |
| 6.4.2 腐蚀产物向混凝土中扩散现象的评估 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 全文结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 附录 B 攻读博士学位期间参与的项目 |
（9）高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高寒高海拔地区桥用混凝土抗裂性能的研究现状 |
| 1.2.2 混凝土内养护技术的研究现状 |
| 1.2.3 薄壁高墩温度效应问题的研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 青藏高原地区的桥用混凝土现状调研 |
| 1.3.2 高寒高海拔地区混凝土制备及抗裂性能提升研究 |
| 1.3.3 高寒高海拔地区内养护剂改善混凝土耐久性能研究 |
| 1.3.4 薄壁高墩温度场及温度应力仿真分析 |
| 1.4 技术路线及创新 |
| 1.4.1 技术路线 |
| 1.4.2 研究创新点 |
| 第二章 原材料性能与试验方法 |
| 2.1 高寒高海拔地区桥墩用混凝土原材料情况调研 |
| 2.2 原材料质量控制要求 |
| 2.3 试验原材料性能 |
| 2.3.1 水泥、粉煤灰及骨料 |
| 2.3.2 减水剂及引气剂 |
| 2.3.3 超强吸水树脂SAP |
| 2.3.4 免烧陶砂内养护剂 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 工作性能及力学性能试验 |
| 2.4.2 抗氯离子渗透RCM法试验 |
| 2.4.3 抗冻试验 |
| 2.4.4 收缩性能试验 |
| 2.4.5 抗裂性能试验 |
| 第三章 高寒高海拔地区高墩HPC配合比优化及性能研究 |
| 3.1 高原气候环境及对混凝土配合比设计要求 |
| 3.1.1 青藏高原地区的特殊气候环境 |
| 3.1.2 青藏高原地区高墩混凝土典型配合比调研 |
| 3.1.3 青藏高原地区高墩混凝土的性能要求 |
| 3.2 试验配合比优选及新拌混凝土力学性能 |
| 3.2.1 高寒高海拔地区C35 高墩高性能混凝土配合比设计 |
| 3.2.2 配合比参数对混凝土力学性能的影响 |
| 3.2.3 陶砂及SAP内养护剂对混凝土力学性能的影响 |
| 3.3 高原氯盐环境下高墩HPC抗氯离子渗透性能研究 |
| 3.3.1 氯离子侵蚀机理 |
| 3.3.2 试验数据分析 |
| 3.3.3 各因素对抗氯离子渗透性能的影响 |
| 3.4 高原冻融环境下高墩HPC抗冻性能研究 |
| 3.4.1 引气剂对高墩HPC抗冻性的影响 |
| 3.4.2 陶砂及SAP内养护剂对高墩HPC抗冻性的影响 |
| 3.4.3 冻融循环过程中高墩HPC的外观形貌 |
| 3.5 冻融环境下高墩HPC抗冻性的微观机理 |
| 3.5.1 冻融破坏机理 |
| 3.5.2 压汞法测试孔隙结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 高寒高海拔地区高墩HPC抗裂性能提升研究 |
| 4.1 高寒高海拔地区桥墩HPC收缩变形性能研究 |
| 4.1.1 高寒高海拔地区桥墩HPC收缩变形机制 |
| 4.1.2 配合比参数对混凝土收缩变形性能的影响 |
| 4.1.3 内养护剂对混凝土收缩变形性能的影响 |
| 4.2 高寒高海拔地区桥墩HPC抗裂性能研究 |
| 4.2.1 常温下内养护剂对混凝土抗裂性能的影响 |
| 4.2.2 低温下内养护剂对混凝土抗裂性能的影响 |
| 4.3 高寒高海拔地区高墩HPC抗裂性能的微观分析 |
| 4.3.1 陶砂内养护剂限缩抗裂的原理 |
| 4.3.2 基于水化程度的内养护HPC陶砂掺量计算 |
| 4.3.3 SAP内养护剂对HPC内部相对湿度的影响 |
| 4.3.4 粉煤灰提升HPC耐久性的微观机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高寒高海拔地区薄壁高墩温度作用及开裂问题研究 |
| 5.1 薄壁高墩温度场与应力场分析理论 |
| 5.1.1 热分析控制方程 |
| 5.1.2 温度场的初始条件与边界条件 |
| 5.1.3 温度效应的有限单元法 |
| 5.2 薄壁高墩混凝土的热力学参数 |
| 5.2.1 导热系数 |
| 5.2.2 比热容及线膨胀系数 |
| 5.2.3 水化热及绝热温升 |
| 5.3 高寒高海拔地区薄壁高墩有限元分析流程 |
| 5.3.1 工程背景 |
| 5.3.2 薄壁高墩热-应力耦合的有限元分析思路 |
| 5.3.3 有限元分析的计算条件及主要步骤 |
| 5.4 大温差及日照辐射下温度场及温度应力特征 |
| 5.4.1 大温差及日照辐射下温度场特征 |
| 5.4.2 内养护混凝土温度场特征 |
| 5.4.3 大温差及日照辐射下温度应力特征 |
| 5.4.4 内养护混凝土温度应力特征 |
| 5.5 高寒高海拔地区薄壁高墩裂缝控制技术研究 |
| 5.5.1 薄壁高墩开裂成因分析 |
| 5.5.2 薄壁高墩裂缝控制的配筋设计 |
| 5.5.3 薄壁高墩裂缝控制的施工措施 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（10）火灾高温后混凝土碳化抗力的退化与提升研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在问题 |
| 1.4 研究目标与研究内容 |
| 1.5 研究方案与技术路线 |
| 1.6 研究创新点 |
| 2 试验材料、仪器及试验方法 |
| 2.1 混凝土试件制备与试件设计分组 |
| 2.2 混凝土高温试验与火灾高温混凝土涂层涂刷 |
| 2.3 火灾高温前后混凝土抗压强度试验与动弹模量测试 |
| 2.4 火灾高温前后混凝土加速碳化试验 |
| 2.5 微观测试 |
| 2.6 混凝土pH值测试与OH~-浓度计算 |
| 3 火灾高温对混凝土密实性与水泥水化产物影响 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 火灾高温前后混凝土力学性能 |
| 3.3 火灾高温前后混凝土微观形貌和孔隙结构 |
| 3.4 火灾高温混凝土碱性下降程度 |
| 3.5 火灾高温混凝土高温过程有限元模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 火灾高温后混凝土碳化抗力的退化 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 火灾温度对混凝土碳化抗力的影响 |
| 4.3 水灰比对火灾高温后混凝土的碳化抗力影响 |
| 4.4 火灾高温混凝土pH值拟合 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 涂层对火灾高温混凝土碳化抗力的提升 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 涂层对火灾高温混凝土碳化实测深度的提升 |
| 5.3 涂层对火灾高温混凝土pH值的提升 |
| 5.4 涂层对火灾高温混凝土碳化抗力提升机理 |
| 5.5 火灾高温涂层混凝土pH值拟合 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、钢筋锈蚀产物膨胀在混凝土中产生的应力分析（论文参考文献）
- [1]持续荷载作用下非均匀锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能的研究[D]. 刘继睿. 青岛理工大学, 2021(02)
- [2]玉磨铁路混凝土抗氯盐与硫酸盐侵蚀试验研究[D]. 徐倩. 江南大学, 2021(01)
- [3]基于电磁场场变响应原理的海洋环境混凝土中钢筋锈蚀监测技术研究[D]. 李哲. 青岛理工大学, 2020
- [4]基于声发射技术的钢筋混凝土锈致损伤全过程研究[D]. 刘昶宏. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [5]氯盐侵蚀下钢筋混凝土锈胀力模型建立与试验分析[D]. 郭鹏飞. 青岛理工大学, 2019(01)
- [6]钢筋混凝土梁锈胀模拟及其对抗剪性能的影响[D]. 刘博文. 湘潭大学, 2019(02)
- [7]氯离子侵蚀环境中RC柱全寿命抗震可靠性研究[D]. 吕斌. 西安工业大学, 2019(03)
- [8]混凝土中钢筋腐蚀产物的生成、扩散及锈胀开裂过程研究[D]. 明静. 东南大学, 2019
- [9]高寒高海拔地区薄壁高墩混凝土抗裂技术研究[D]. 陈铖. 东南大学, 2019(05)
- [10]火灾高温后混凝土碳化抗力的退化与提升研究[D]. 卢明杰. 中国矿业大学, 2020(01)