基于贝叶斯修正的锈蚀RC结构保护层开裂时间预测

1

作者 黄天立 李群 +3 位作者 陈龙 陈华鹏 阳波 何益斌 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期575-585,共11页

腐蚀电流密度的测量存在误差,且物理模型预测腐蚀电流密度时具有较大的不确定性。为了量化物理模型的不确定性,准确预测钢筋非均匀锈蚀引起的钢筋混凝土(RC)结构保护层开裂时间,提出一种基于贝叶斯修正的锈蚀RC结构保护层开裂时间预测... 腐蚀电流密度的测量存在误差,且物理模型预测腐蚀电流密度时具有较大的不确定性。为了量化物理模型的不确定性,准确预测钢筋非均匀锈蚀引起的钢筋混凝土(RC)结构保护层开裂时间,提出一种基于贝叶斯修正的锈蚀RC结构保护层开裂时间预测方法。首先,采用贝叶斯方法结合实测数据推断RC结构腐蚀开裂过程中的腐蚀电流密度物理模型中的参数,采用马尔科夫蒙特卡罗方法中的Metropolis-Hastings算法进行采样,得到参数的后验分布;然后,利用后验分布传递参数的不确定性,得到腐蚀电流密度预测模型;最后,利用锈蚀产物质量相等将非均匀腐蚀的钢筋锈蚀椭圆模型转换成均匀腐蚀的厚壁圆筒模型来计算混凝土保护层中的应力,通过钢筋损失量与腐蚀电流密度预测值之间的关系,预测混凝土保护层开裂时间。通过2个试验试件验证所提方法预测锈蚀RC结构保护层开裂时间的有效性。研究结果表明:基于贝叶斯修正后的腐蚀电流密度预测模型能准确地预测腐蚀电流密度,且能够有效地预测锈蚀RC结构保护层开裂时间,开裂时间的预测值与实测值之间的相对误差小于5%。 展开更多

关键词 锈蚀钢筋混凝土结构 保护层开裂 开裂时间 非均匀锈蚀 贝叶斯方法

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焊钉锈蚀对混凝土板锈胀开裂行为的数值模拟及相关影响参数分析

2

作者 蔺鹏臻 于博 何志刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第24期142-149,共8页

为研究钢混组合梁焊钉部件在腐蚀环境下锈胀诱发混凝土板开裂的行为,基于内聚力模型理论,利用全局插入内聚力单元的方式建立焊钉局部锈胀模型。通过对焊钉位置、直径、间距等参数的分析,研究各参数对混凝土板锈胀力分布、裂缝面特征及... 为研究钢混组合梁焊钉部件在腐蚀环境下锈胀诱发混凝土板开裂的行为,基于内聚力模型理论,利用全局插入内聚力单元的方式建立焊钉局部锈胀模型。通过对焊钉位置、直径、间距等参数的分析,研究各参数对混凝土板锈胀力分布、裂缝面特征及开裂过程的影响。结果表明:组合梁内部焊钉,在锈蚀中后期锈胀影响区内的混凝土将产生大量微裂缝,混凝土表面呈现局部网状开裂;焊钉直径从16 mm增加至25 mm,初始裂缝开裂时锈胀力减小了0.82倍;当焊钉纵横间距比大于2时,自由边水平方向产生多条斜裂缝;全局插入粘性单元的有限元模型可以有效且直观的模拟锈胀开裂过程。 展开更多

关键词 钢-混凝土组合梁 焊钉锈蚀 锈胀力 混凝土裂缝 数值分析

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氯盐与硫酸盐复合侵蚀下钢筋混凝土锈裂行为 被引量：10

3

作者 俞小彤 常西栋 +2 位作者 周文涛 廖迎娣 陈达 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期151-160,共10页

为评估海洋、盐湖等环境中钢筋混凝土结构耐久性,通过试验与理论相结合探究氯盐与硫酸盐复合侵蚀下钢筋混凝土锈裂特性。通电腐蚀5%(质量分数)NaCl、5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)溶液中钢筋混凝土试件,对比分析混凝土表观形貌、钢筋锈蚀特征... 为评估海洋、盐湖等环境中钢筋混凝土结构耐久性,通过试验与理论相结合探究氯盐与硫酸盐复合侵蚀下钢筋混凝土锈裂特性。通电腐蚀5%(质量分数)NaCl、5%NaCl+5%Na_(2)SO_(4)溶液中钢筋混凝土试件,对比分析混凝土表观形貌、钢筋锈蚀特征。设计伴随的混凝土腐蚀试验,类比保护层腐蚀劣化,分析混凝土力学性能。结果表明:硫酸盐的存在改变胀裂前混凝土形貌,使得单一氯盐侵蚀下的“白须”消失,表面粉化并出现盐结晶,延长胀裂时间;复合侵蚀下钢筋锈蚀率低于单一氯盐侵蚀,二者均显著低于法拉第定律理论值;锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率线性相关,硫酸盐的存在增大裂缝随钢筋锈蚀发展的速率;通电环境中,受腐蚀混凝土的抗压强度先升高后降低,劈裂抗拉强度不断降低。提出受腐蚀混凝土的抗拉强度演化经验公式。在经典锈胀模型的基础上考虑锈蚀产物对裂缝的填充作用,并将硫酸盐的影响考虑至混凝土抗拉强度、钢筋腐蚀电流密度中,建立复合侵蚀下钢筋混凝土胀裂时间预测模型,并验证了模型的有效性。 展开更多

关键词 氯盐-硫酸盐侵蚀 混凝土腐蚀 锈胀力 胀裂时间

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海洋环境中锈蚀产物纳米压痕与固结试验力学性能 被引量：1

4

作者 汪伟 朱海威 +3 位作者 杨海成 李嘉民 赵娟 刘梅梅 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期38-44,共7页

明确实际海洋环境中钢筋锈蚀产物的力学特性对建立混凝土结构锈胀开裂模型具有重要意义。依托海洋基础设施长期性能野外观测研究基地,对实际海洋环境中暴露15 a钢板、预埋钢筋混凝土试块及温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的锈蚀产物... 明确实际海洋环境中钢筋锈蚀产物的力学特性对建立混凝土结构锈胀开裂模型具有重要意义。依托海洋基础设施长期性能野外观测研究基地,对实际海洋环境中暴露15 a钢板、预埋钢筋混凝土试块及温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的锈蚀产物开展了取样及分析工作,通过纳米压痕与固结试验表征了锈蚀产物的纳米压痕弹性模量、硬度及瞬时弹性模量,并进行了微观结构与组成分析。结果表明:钢板锈蚀产物弹性模量低于混凝土中钢筋锈蚀产物,钢筋锈蚀产物弹性模量集中分布于70~110 GPa,硬度为0.002~0.013 GPa;基于Hertz弹性接触理论计算得到的钢筋锈蚀产物瞬时弹性模量集中分布于100~150 GPa;混凝土中钢筋锈蚀产物微观结构较致密,不同锈蚀产物中Fe、O原子比存在较大差异,各锈蚀组分所占比例不同,同时检测到了一定比例的Cl元素,钢筋锈蚀与Cl-的侵蚀紧密相关。 展开更多

关键词 海洋环境 锈蚀产物 锈胀开裂 纳米压痕 固结试验 弹性模量

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海洋环境下钢筋锈蚀产物微观结构及体积膨胀规律研究 被引量：1

5

作者 唐博文 张楠 +2 位作者 汪伟 朱海威 杨海成 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期219-224,共6页

明确实际海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观结构和体积膨胀规律对建立混凝土的锈胀开裂模型具有重要意义。本工作依托海洋基础设施长期性能交通行业野外观测研究基地开展了裸露钢筋、预埋钢筋混凝土试块、温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件... 明确实际海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观结构和体积膨胀规律对建立混凝土的锈胀开裂模型具有重要意义。本工作依托海洋基础设施长期性能交通行业野外观测研究基地开展了裸露钢筋、预埋钢筋混凝土试块、温州某码头锈胀开裂横梁混凝土构件的钢锈蚀产物取样工作。此外,采用室内加速通电90 d的方式制备了通电锈蚀预埋钢筋混凝土锈蚀产物。在此基础上,通过X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等微观表征手段对不同锈蚀产物进行了微观结构和体积膨胀规律分析。结果表明:裸露钢筋锈蚀产物的主要成分为α-FeOOH、γ-FeOOH、Fe_(3)O_(4)、Fe_(2)O_(3)。钢筋混凝土锈蚀产物的主要成分为α-FeOOH、Fe_(3)O_(4)和Fe_(2)O_(3)。通电锈蚀预埋钢筋混凝土、温州某码头开裂横梁、预埋钢筋混凝土试块、裸露钢筋的锈蚀产物体积膨胀系数逐渐增大,分别为2.27、2.39、2.48、2.61。另外,和室内通电锈蚀相比,真实海洋环境下钢筋锈蚀产物的微观形貌更为致密。 展开更多

关键词 海洋环境 锈蚀产物 体积膨胀规律 微观结构 混凝土锈胀开裂模型

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气候变化、CO_2排放及其对碳化腐蚀的钢筋混凝土开裂和时变可靠度的影响 被引量：21

6

作者 彭建新 邵旭东 张建仁 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期74-81,共8页

基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响。由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、钢筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定... 基于改进的碳化深度预测模型,结合IPCC预测大气CO2浓度数据,研究气候变化(CO2浓度)的规律及其对混凝土结构的碳化损伤影响。由于概率预测模型能够考虑CO2排放、环境、结构尺寸、腐蚀电流密度、钢筋布置、保护层厚度和劣化机制的不确定性和变异性,提出时变可靠度模型来计算混凝土结构在多种CO2排放策略作用下将来100年内的开始腐蚀概率和腐蚀开裂比例。研究表明:在最高CO2排放策略下的开始腐蚀概率比其在最好CO2排放策略下高720%;对于耐久性差的混凝土,在将来100年的开裂概率为0.37,这意味着大多数混凝土结构在服役期存在碳化腐蚀损伤现象,将来需要大量的维修和维护工作;当碳化腐蚀裂缝宽度要求设置从1mm降低为0.3mm时,碳化腐蚀开裂比例提高25%～70%;在所有排放策略下高腐蚀电流密度状态的混凝土腐蚀开裂比例比低腐蚀电流密度状态高1.6～2.8倍。这些信息能够为混凝土桥梁全寿命设计和维护提供支持。 展开更多

关键词 碳化 腐蚀 开裂 时变可靠度 气候变化

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基于塑性损伤理论的钢筋混凝土锈胀裂纹模拟 被引量：8

7

作者 邱兆国 战宇 张凤鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期288-291,共4页

基于混凝土的塑性损伤理论建立了钢筋混凝土保护层锈胀开裂的有限元模型.通过位移加载来模拟钢筋的锈胀作用,以最大应变作为混凝土损伤的判据,通过衰减混凝土弹性模量来实现混凝土损伤,研究了钢筋锈蚀引起的混凝土保护层内裂纹发生和扩... 基于混凝土的塑性损伤理论建立了钢筋混凝土保护层锈胀开裂的有限元模型.通过位移加载来模拟钢筋的锈胀作用,以最大应变作为混凝土损伤的判据,通过衰减混凝土弹性模量来实现混凝土损伤,研究了钢筋锈蚀引起的混凝土保护层内裂纹发生和扩展的轨迹.为了直观表示开裂轨迹,通过ABAQUS子程序USDFLD定义拉伸状态下的场变量f1,给出了内部裂纹、表面裂纹产生时对应的临界锈蚀率,探讨了钢筋直径、锈胀系数、保护层厚度对临界锈蚀率的影响.结果表明:侧向裂纹从混凝土内部钢筋表面开始扩展,竖向裂纹从混凝土保护层的外表面开始向内部扩展,且出现较晚;临界锈蚀率随着钢筋直径、锈胀系数的增大而减小,特别是锈胀系数的影响更显著,而保护层厚度对临界锈蚀率的影响不明显. 展开更多

关键词 锈胀 开裂轨迹 USDFLD子程序 塑性损伤 临界锈蚀率

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混凝土内钢筋锈胀力发展及钢筋锈蚀速率的时变性 被引量：10

8

作者 姬永生 袁迎曙 +1 位作者 李富民 鲁彩凤 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期430-436,共7页

为了研究混凝土内钢筋的锈蚀过程及其内在机理,通过对不同锈蚀阶段钢筋与混凝土界面的细观观测,描述了锈蚀层的形成与发展过程,给出了钢筋锈胀力的分布形态,揭示了混凝土锈胀开裂过程和钢筋锈蚀速率的时变过程.结果表明:钢筋锈蚀产物的... 为了研究混凝土内钢筋的锈蚀过程及其内在机理,通过对不同锈蚀阶段钢筋与混凝土界面的细观观测,描述了锈蚀层的形成与发展过程,给出了钢筋锈胀力的分布形态,揭示了混凝土锈胀开裂过程和钢筋锈蚀速率的时变过程.结果表明:钢筋锈蚀产物的膨胀性以及钢筋-混凝土界面区的多孔性,为铁锈物向界面区孔隙内的扩散提供了条件,随着锈蚀的进行,原有的界面区逐渐演变为混凝土与铁锈物混合的锈蚀层.锈蚀层的进一步发展,不仅会导致钢筋表面界面区逐渐密实,阻碍混凝土保护层中氧气和水分向锈蚀界面的输送,使混凝土内钢筋锈蚀速率下降,而且会使锈蚀物在钢筋表面产生对混凝土的膨胀力,最后导致混凝土开裂. 展开更多

关键词 混凝土 界面区 钢筋锈胀力 锈蚀速率 时变性

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气温和水温对静态破碎剂膨胀性能影响的试验分析 被引量：35

9

作者 马冬冬 马芹永 袁璞 《爆破》 CSCD 北大核心 2014年第4期124-128,共5页

为研究水剂比、气温和水温对静态破碎剂膨胀性能的影响,进行了相同条件下5种水剂比和水剂比为0.30时6种气温与3种水温下静态破碎剂的膨胀性能试验,得到了相应条件下的体积膨胀率和拌合物温度-时间曲线。试验结果表明:静态破碎剂膨胀可... 为研究水剂比、气温和水温对静态破碎剂膨胀性能的影响,进行了相同条件下5种水剂比和水剂比为0.30时6种气温与3种水温下静态破碎剂的膨胀性能试验,得到了相应条件下的体积膨胀率和拌合物温度-时间曲线。试验结果表明:静态破碎剂膨胀可分为拌合物硬化、裂纹扩展、体积快速膨胀和膨胀速度减慢四个过程。拌合物温度-时间曲线分为温度迅速上升、恒温、继续上升和下降四个阶段。通过对比不同水剂比的体积膨胀率,得出水剂比为0.30时膨胀效果较好;气温为16℃时体积膨胀率较好;采用高水温拌合可加快静态破碎剂的膨胀过程。 展开更多

关键词 静态破碎剂 拌合物温度-时间曲线 体积膨胀率

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基于分布式光纤的钢筋混凝土锈胀开裂监测试验研究 被引量：5

10

作者 毛江鸿 崔磊 +3 位作者 何勇 金伟良 王金权 王麒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1147-1153,共7页

氯盐引起的钢筋混凝土锈胀开裂是影响结构耐久性的主要病害之一,对锈胀开裂进行全过程监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现腐蚀环境下的应变、温度的长距离分布式检测... 氯盐引起的钢筋混凝土锈胀开裂是影响结构耐久性的主要病害之一,对锈胀开裂进行全过程监测是评估结构的剩余使用寿命和做出维修决策的关键。分布式光纤传感技术是一种新型光电监测技术,可实现腐蚀环境下的应变、温度的长距离分布式检测,适用于钢筋混凝土锈胀开裂监测。本文基于钢筋混凝土锈胀开裂的力学原理,设计了钢筋混凝土锈胀开裂全过程的分布式光纤传感监测技术,通过内压加载模拟试验标定了光纤应变和混凝土膨胀、裂缝之间的对应关系,最后采用通电加速试验验证了本文提出方法的有效性。结果表明,分布式光纤传感技术能实时跟踪监测锈胀开裂全过程,监测数据可用于判断初始开裂发生的时间点,由标定试验获取的应变/裂缝系数可实现锈胀裂缝的宽度估算,为工程结构养护管理提供决策依据。 展开更多

关键词 分布式光纤传感器 结构健康监测 钢筋锈蚀 膨胀检测 开裂检测

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钢筋混凝土构件锈胀开裂时刻的椭圆形非均匀锈胀应力分析 被引量：6

11

作者 刘荣桂 喻孟雄 +1 位作者 姜慧 陆春华 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1769-1774,共6页

假定钢筋锈胀力呈椭圆形分布,将钢筋锈胀力分解为均匀钢筋锈胀力和偏差钢筋锈胀力,并利用弹性力学方法分别进行求解,得到相应的应力场和位移场理论解,再叠加得到非均匀锈胀的应力场和位移场解析表达式。以此为基础,提出了锈胀开裂时刻... 假定钢筋锈胀力呈椭圆形分布,将钢筋锈胀力分解为均匀钢筋锈胀力和偏差钢筋锈胀力,并利用弹性力学方法分别进行求解,得到相应的应力场和位移场理论解,再叠加得到非均匀锈胀的应力场和位移场解析表达式。以此为基础,提出了锈胀开裂时刻的钢筋锈胀力计算公式。模型探讨结果表明:混凝土内任意定点的应力场和位移场与钢筋锈胀力分布不均匀系数k成线性关系;锈胀开裂时刻的钢筋锈蚀率与k的线性函数成反比例关系。 展开更多

关键词 非均匀锈胀 开裂 钢筋混凝土 钢筋锈胀力 弹性力学理论

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超高韧性水泥基复合材料取代保护层混凝土梁抗锈蚀性能研究 被引量：8

12

作者 徐世烺 蔡新华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期79-85,共7页

将超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)应用于钢筋混凝土梁的保护层,制作受拉侧UHTCC保护层厚度为15mm(不包含受拉钢筋)、50mm(包含受拉钢筋)的钢筋混凝土/UHTCC复合梁及全梁均为UHTCC和混凝土的4种简支梁,在人工加速锈蚀条件下使主筋锈蚀,... 将超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)应用于钢筋混凝土梁的保护层,制作受拉侧UHTCC保护层厚度为15mm(不包含受拉钢筋)、50mm(包含受拉钢筋)的钢筋混凝土/UHTCC复合梁及全梁均为UHTCC和混凝土的4种简支梁,在人工加速锈蚀条件下使主筋锈蚀,考察采用UHTCC做钢筋混凝土梁保护层对于抑制钢筋锈蚀引起保护层锈胀开裂的功效,并对锈蚀后梁的弯曲性能进行试验研究和分析。结果表明,UHTCC部分取代保护层混凝土(包含受拉钢筋)能有效抑制或延缓钢筋锈蚀引起的保护层开裂,有效提高混凝土结构或构件的服役寿命。锈蚀后梁的弯曲试验表明,利用UHTCC部分(50mm)或全部取代混凝土梁钢筋锈蚀后梁破坏形式不发生变化,承载力下降不明显。 展开更多

关键词 超高韧性 钢筋锈蚀 锈胀开裂 多缝开裂 弯曲试验

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油井管的腐蚀疲劳研究进展 被引量：21

13

作者 崔璐 李臻 +1 位作者 王建才 窦益华 《石油机械》 2015年第1期78-83,共6页

油井管在服役工况下常常受到腐蚀介质和交变载荷(弯曲、振动)的共同作用,会发生严重的腐蚀疲劳破环。分析了环境、力学状态和材料特性等因素对腐蚀疲劳的影响,介绍了油井管腐蚀疲劳的国内外研究现状、裂纹萌生机理和裂纹扩展机理。裂纹... 油井管在服役工况下常常受到腐蚀介质和交变载荷(弯曲、振动)的共同作用,会发生严重的腐蚀疲劳破环。分析了环境、力学状态和材料特性等因素对腐蚀疲劳的影响,介绍了油井管腐蚀疲劳的国内外研究现状、裂纹萌生机理和裂纹扩展机理。裂纹萌生机理包括点蚀坑处应力集中、构件几何不连续、驻留滑移带和表面膜破裂等,裂纹扩展机理包括阳极溶解、活性因子、表面能减小、产物转移和产物膜因素等。指出油井管腐蚀疲劳研究的重点和难点是腐蚀环境下的腐蚀疲劳机理,应深入研究服役工况下各种影响因素之间的耦合作用对油井管腐蚀疲劳的影响。以现场测试数据为基础,结合试验和数值模拟方法进行腐蚀疲劳研究,可为油井管的断裂理论奠定基础,也可为油气井安全生产提供保障。 展开更多

关键词 油井管 腐蚀疲劳 裂纹萌生 裂纹扩展 耦合作用

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民国建筑锈胀开裂时的临界锈蚀深度 被引量：3

14

作者 董运宏 淳庆 +2 位作者 许先宝 王建国 黄珊 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期27-37,共11页

为了研究江浙地区民国钢筋混凝土结构中钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度,按照民国时期钢筋混凝土构件的构造要求,设计8组试验试件进行电化学加速锈蚀试验.分析钢筋锈胀开裂时的混凝土试件表面裂缝分布,对电化学加速锈蚀试验产生的钢筋锈... 为了研究江浙地区民国钢筋混凝土结构中钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度,按照民国时期钢筋混凝土构件的构造要求,设计8组试验试件进行电化学加速锈蚀试验.分析钢筋锈胀开裂时的混凝土试件表面裂缝分布,对电化学加速锈蚀试验产生的钢筋锈蚀产物和民国钢筋混凝土建筑中钢筋自然锈蚀产物进行X射线衍射定量分析和比较,得出两种锈蚀产物的膨胀系数,求出自然状态下民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂时的临界锈蚀深度.结果表明:民国钢筋混凝土结构钢筋锈胀开裂的裂缝最先出现于钢筋在混凝土表面的投影线外边缘上,临界锈蚀深度与钢筋宽度的比值的均值为0.021. 展开更多

关键词 民国钢筋混凝土结构 锈胀开裂 电化学加速锈蚀实验 膨胀系数 临界锈蚀深度

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基于氯离子时变扩散钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度研究 被引量：4

15

作者 樊玲 卫军 +2 位作者 李江腾 彭述权 董荣珍 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期67-73,共7页

基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈... 基于氯离子Fick扩散定理和法拉第定律,通过研发的四电极传感器体系获得含氯离子混凝土模拟液中腐蚀电流密度规律以及混凝土中氯离子时变扩散系数,建立氯离子时变扩散钢筋腐蚀速率模型;在此基础上基于弹性断裂力学和坑蚀模型,建立坑蚀锈胀裂缝时变可靠度模型,采用Monte Carlo方法求得钢筋混凝土锈胀裂缝时变可靠度.研究表明,基于研发的MnO2参比电极四电极传感器体系平均腐蚀电流密度随氯离子浓度增加而线性增加,随时间增加趋于恒定.采用考虑氯离子时变扩散钢筋腐蚀电流在服役期间钢筋腐蚀电流密度减小.坑蚀锈胀裂缝开始时间在第10~15年;随保护层厚度和钢筋直径增加以及表面氯离子浓度减小,钢筋混凝土坑蚀裂缝宽度减小.研究结果对氯离子诱发的钢筋混凝土坑蚀腐蚀裂可靠度预测具有重要的参考价值. 展开更多

关键词 四电极传感器体系 腐蚀电流密度 裂缝 MONTE Carlo 时变可靠度

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混凝土保护层均匀锈胀内裂分析 被引量：5

16

作者 姜慧 喻孟雄 刘荣桂 《混凝土》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1-4,共4页

钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构使用寿命的重要因素,混凝土保护层锈胀内裂加速整个混凝土保护层的开裂。假定混凝土满足最大伸长线应变破坏准则,利用圆孔扩张理论对铁锈自由膨胀充满混凝土与钢筋交界面空隙后混凝土保护层内裂进行分析,... 钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构使用寿命的重要因素,混凝土保护层锈胀内裂加速整个混凝土保护层的开裂。假定混凝土满足最大伸长线应变破坏准则,利用圆孔扩张理论对铁锈自由膨胀充满混凝土与钢筋交界面空隙后混凝土保护层内裂进行分析,建立了锈胀内裂时刻的钢筋锈蚀深度计算式。针对计算式主要影响参数的分析表明:钢筋锈蚀深度与水泥石中毛细孔体积、钢筋直径、混凝土极限拉应变成正相关,与铁锈体积膨胀率成负相关。 展开更多

关键词 扩孔理论 锈胀开裂 钢筋锈蚀深度 耐久性

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全长粘结式预应力锚索锈胀开裂时服务年限研究 被引量：13

17

作者 洪海春 徐卫亚 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期949-953,共5页

将全长粘结式预应力锚索注浆体受到的环向应力,考虑为预应力引起的注浆体环向拉应力和锚索体对注浆体的锈胀力共同作用,推导出锚索体均匀锈蚀导致注浆体开裂时的极限增长量计算公式。在前人研究成果基础上,得出了水利水电工程高边坡的... 将全长粘结式预应力锚索注浆体受到的环向应力,考虑为预应力引起的注浆体环向拉应力和锚索体对注浆体的锈胀力共同作用,推导出锚索体均匀锈蚀导致注浆体开裂时的极限增长量计算公式。在前人研究成果基础上,得出了水利水电工程高边坡的预应力锚索开裂时服务年限的估算表达式。最后,结合2 000 kN预应力锚索,探讨了与服务年限相关的4个影响因素及其相对重要性:预应力对服务年限最不敏感,随着预应力的增加,服务年限逐渐减小,曲线呈线性函数关系;锚索体直径要相对敏感得多,随着锚索体直径的增加,服务年限逐渐增加,曲线的斜率逐渐稍微变陡;然后是握裹层厚度,随着握裹层厚度的增加,服务年限也逐渐增加,曲线的斜率逐渐稍微变陡;最敏感的是注浆体抗压强度,随着抗压强度的增加,服务年限逐渐增加,曲线的斜率也逐渐稍微变陡。 展开更多

关键词 全长粘结式预应力锚索 锈胀开裂 服务年限 注浆体 环向应力 锚索体

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混凝土结构保护层开裂时钢筋的临界锈蚀率模型 被引量：2

18

作者 邱兆国 梁力 张凤鹏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期290-294,共5页

基于弹性理论与Bazant理论模型,引入拉伸损伤的概念,对混凝土保护层内环向应力进行修正,建立了混凝土保护层开裂时的临界锈胀力与钢筋临界锈蚀率模型.考虑钢筋混凝土界面间隙及锈蚀产物在裂缝中的填充效应,探讨了完全弹性、Bazant理论... 基于弹性理论与Bazant理论模型,引入拉伸损伤的概念,对混凝土保护层内环向应力进行修正,建立了混凝土保护层开裂时的临界锈胀力与钢筋临界锈蚀率模型.考虑钢筋混凝土界面间隙及锈蚀产物在裂缝中的填充效应,探讨了完全弹性、Bazant理论模型与拉伸损伤3种不同的环向应力下,钢筋直径、保护层厚度、锈胀系数对临界锈蚀率的影响.结果表明:临界锈蚀率随钢筋直径的增大而减小,随保护层厚度、锈胀系数的增大而增大.弹性下的临界锈蚀率大于Bazant理论模型与拉伸损伤下的临界锈蚀率.最后,与Morinaga的基于试验的临界锈蚀率模型比对,验证了模型的合理性. 展开更多

关键词 保护层开裂 锈蚀率 锈胀系数 理想塑性 拉伸损伤

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基于可靠度理论预应力混凝土桥梁使用寿命预测研究 被引量：11

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作者 李杰 陈淮 +1 位作者 江莹莹 陆慧琳 《世界桥梁》 北大核心 2015年第6期51-57,共7页

针对预应力混凝土桥因耐久性或承载能力无法达到要求而寿命终结,为对其耐久性和安全性进行有效评估,基于抗力衰减和可靠度理论建立预应力混凝土桥使用寿命预测方法。该方法考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失和荷载效应等因素,依据... 针对预应力混凝土桥因耐久性或承载能力无法达到要求而寿命终结,为对其耐久性和安全性进行有效评估,基于抗力衰减和可靠度理论建立预应力混凝土桥使用寿命预测方法。该方法考虑混凝土碳化、钢筋锈蚀、预应力损失和荷载效应等因素,依据设计规范,以临界可靠指标的形式给出预应力混凝土桥碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命终结的判定标准,得出碳化寿命、锈胀开裂寿命和抗弯承载能力寿命的极限状态方程,对桥梁的使用寿命进行预测。采用该方法对某新建预应力混凝土梁桥的碳化寿命、锈胀开裂寿命和承载能力寿命进行预测。理论研究和应用结果表明,在一般大气环境及正常养护和运营条件下,该桥耐久性和承载能力在设计基准期内满足要求,并根据预测结果给出运营过程中检测周期的建议;该方法可有效评估预应力混凝土桥使用寿命。 展开更多

关键词 预应力混凝土桥 抗力衰减 可靠度理论 混凝土碳化寿命 钢筋锈胀开裂寿命 承载能力寿命

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海洋环境中钢筋混凝土构件锈胀开裂时间的解析解 被引量：13

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作者 吴相豪 《上海海事大学学报》 北大核心 2006年第3期22-26,共5页

基于弹性理论和电化学腐蚀原理,推导出钢筋混凝土构件锈胀开裂时间的解析表达式,并且探讨混凝土保护层锈胀开裂时间的影响因素,得到以下结论:随着混凝土保护层厚度的增大,混凝土保护层锈胀开裂时间延长;随着混凝土强度等级的提高,混凝... 基于弹性理论和电化学腐蚀原理,推导出钢筋混凝土构件锈胀开裂时间的解析表达式,并且探讨混凝土保护层锈胀开裂时间的影响因素,得到以下结论:随着混凝土保护层厚度的增大,混凝土保护层锈胀开裂时间延长;随着混凝土强度等级的提高,混凝土保护层锈胀开裂时间延长,但延长幅度比较小;钢筋直径对混凝土保护层锈胀开裂时间的影响较小;随着混凝土与钢筋界面裂隙厚度的增大,混凝土保护层锈胀开裂时间延长. 展开更多

关键词 钢筋混凝土 锈胀力 锈蚀率 锈胀开裂时间 解析解

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