深厚表土环境中RC井壁结构力学性能退化规律及寿命预测研究.pdf

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1、博士学位论文深厚表土环境中RC井壁结构力学性能退化规律及寿命预测研究StudyonDegrradationLawandLifePredictionofRCShaftStructureMechanicalPropertiesinDeepThickAlluviumEnvironment作者：谢海舰导师：吕恒林教授中国矿业大学二O一六年十二月中图分类号TU354学校代码10290UDC624密级公开中国矿业大学博士学位论文深厚表土环境中RC井壁结构力学性能退化规律及寿命预测研究StudyonDegradationLawandLifePrediction

2、ofRCShaftStructureMechanicalPropertiesinDeepThickAlluviumEnvironment作者谢海舰导师吕恒林教授申请学位工学博士培养单位力学与建筑工程学院学科专业结构工程研究方向地下钢筋混凝土特种结构耐久性答辩委员会主席曹平周教授评阅人二0一六年十二月论文审阅认定书研究生在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导

3、师签字：年月日致谢光阴荏苒，博士研究生求学生活即将结束，面对自己的博士论文，回忆几年的学习生活，经历了求学的酸甜苦辣，欣慰的是终有所获。然而，仅凭一己之力并不能取得今天的收获，因此谨将最诚挚的感谢献给那些曾经栽培和帮助过我的老师和朋友们。首先要感谢我的导师吕恒林教授。本文的整个研究工作，从选题、试验到论文的撰写、修改及定稿无不凝聚着吕老师的心血和智慧。吕老师优秀的做人品质、严谨的治学态度、开拓创新的精神、高屋建瓴把握全局的能力、忘我的工作精神给学生留下了深刻的印象，将是我一生享之不尽的财富。从师几年来，吕老师对学生无微不至的关怀，点点滴滴都铭记在

4、心。在论文定稿之际，谨向吕老师表示最真挚的谢意！感谢从师以来课题组周淑春、贾福萍、丁北斗、李贤、尹世平、张营营等副教授以及吴元周、刘志勇、胡波等老师在学习、生活上对我的帮助和支持！感谢学科袁迎曙、夏军武、袁广林、耿欧、姬永生、李富民教授，杜健民、李果、范力、常鸿飞等诸位老师在学习、试验中的热情指导和建议！感谢结构实验室杨裕忠老师、刘运立老师、段晓牧老师、朱威师傅，深部岩土重点试验室周钢老师对本文试验工作给予了的大力帮助和指导！感谢岩土学科杨志江老师在数值模拟计算方面对我的帮助与指导！感谢矿大设计院副总方忠年老师、总工付中英老师对论文以及专业方面的

5、指导和建议！几年的研究生经历，到处留下了师兄弟们的身影：现场的通力协助、实验室的大力帮助……感谢师兄（弟）师姐（妹）：马英、许春华、许更龙、姬倩、宋亚林、韩剑、王浩、温海燕、刘彬、张杰、张广昌、李体浩、王超、叶亚飞、张蔓、孙雷、张玄璐、李赟、马奔、张海亚、胡小青、常征、刘瑞、赵众、高娟、孙李、吴春鹏、陈欢、李超、张志刚、沈晨骁、刘勇、张振、王召、彭浩、吴剑锋、温雨、郑建禹、赵计研、张毅、韩硕、张辰、孙呈凯、杨睿、姚琎等对我的指导和帮助。感谢我的父母和哥哥嫂子，他们是我最强大的精神和物质后盾，他们给予我最无私的关爱和支持，使我能顺利完成学业。在此，

6、向他们致以最衷心地感激！感谢我的亲人与朋友在我求学路上对我的鼓励、支持和帮助。感谢为本文试验和研究提供参考的文献作者们！感谢各位专家、教授在百忙中对论文的审阅和指导！最后，对所有关心、支持和帮助过我的老师和朋友表示最衷心感谢！摘要钢筋混凝土结构力学性能的退化是在自然环境与力学环境多种因素耦合作用下进行的，是一个非常复杂的交互影响与相互叠加的过程，也是引起钢筋混凝土结构可靠度降低与寿命缩短的根本原因。本文采用理论分析、工程实测、物理试验与数值计算相结合的方法，对深厚表土环境主要特征、高强混凝土材料性能退化规律、井壁结构力学性能退化规律、井壁结构可靠

7、性评价及寿命预测与井壁结构防治技术进行研究分析，旨在为理论设计与实际工程提供相应的指导。主要结论及创新成果如下：通过对巨野地区煤矿的钢筋混凝土井壁结构及环境进行现场调研，凝练出井壁结构、井壁内壁与外壁的自然环境与力学环境主要特征，分析得到了深厚表土环境中钢筋混凝土井壁结构的力学性能退化机制。通过对深厚表土环境的环境室模拟试验，得到了在该环境中三个强度等级共5个周期468个高强混凝土标准试件的立方体抗压强度与应力-应变全曲线。不同环境中高强混凝土强度变化规律不同，随着侵蚀时间的增长，高强混凝土抗压强度与应力-应变全曲线在模拟内壁环境中均处于逐渐降低

8、阶段，其中混凝土强度越高，降低的程度越低；高强混凝土抗压强度与应力-应变全曲线在模拟外壁环境中先处于上升阶段，然后随着周期的增加，将进入