随时间变化的钢筋混凝土阻力分析土木工程专业毕业设计（论文）外文资料翻译

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1、南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)外文资料翻译学院（系）：土木工程学院专业：土木工程姓名：XX学号：外文出处：JournalofWuhanUniversityofTechnology-Mater.Sci.Ed.附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文指导教师评语：签名：年月日附件1：外文资料翻译译文随时间变化的钢筋混凝土阻力分析管昌生1)吴玲2）武汉理工大学1)武汉科技大学2)(收稿日期：2001.8.20)摘要本文介绍了对钢筋混凝土材料时间相关性的分析方法，讨论钢筋混凝土的作用机理，然后再研究随时间而变化的钢筋混凝土抵抗力。此外，还分析了钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀。确定随时间而变化的

2、抵抗力的实用统计方法，包括材料，结构尺寸，计算方法的影响。另外，给出一个预测钢筋混凝土结构构件的随时间而变化的抵抗力的范例。关键字随机分析随时间变化的抵抗力钢筋混凝土1简介因为钢筋混凝土材料适用性和价格低廉，所以它在土木工程中是一种广泛使用的材料。因此，这种材料大量的被使用。然而，传统的建筑结构设计和钢筋混凝土材料的研究很少注意到钢筋混凝土强度和时间的关系，尤其是作用在材料上的不同影响的随机性能几乎是不被研究的。直到近年来，在工程结构中的一些研究才涉及这个问题——关于钢筋混凝土强度与时间的相关性。LiandMelchers[3]已做过的关于钢筋混凝土柱在随机荷载下失效概率的研究，也给出计算混

3、凝土柱时变失效概率的技术。LiandLiu[4]研究钢筋锈蚀影响下的混凝土耐久性。Leng[5]探讨关于混凝土的应力腐蚀的研究中的现况及相关的问题。并且Lu[6]论述了关于钢筋腐蚀状态。一般而言，取决于不同因素[7]，钢筋混凝土抵抗力明显减小。在对混凝土结构安全性验证上,提出钢筋混凝土耐久性分析基本理论。研究随时间而变的钢筋混凝土结构的性质的是必要的。2时间变化影响钢筋混凝土力学性质的因素许多因素对钢筋混凝土抵抗力都产生影响。仅在于潮湿环境中和水中作业中，存在着超过50种化学腐蚀元素。获得钢筋混凝土随时间变化的模型的实用方法是一种多因素理解方法。通常，对于单一的因素，许多结果表明只考虑到混凝

4、土的碳化作用，碳化的厚度可以用下面公式来表示：可以写为：(1)式中，和分别为厚度，速度系数与碳化的时间。到目前为止，虽然有许多模型被运用到钢筋的疲劳破坏中，但是还没有大家都普遍认可的结论。一般而言，能够降低钢筋混凝土的抵抗力的变量有钢筋，混凝土，几何尺寸，周边环境情况以及随时间而变的抵抗力等[1,5]。显而易见，钢筋混凝土抵抗力的变化是的一个随机函数过程或者说是一系列材料和结构变量的相互作用。钢筋混凝土在空气中的碳化被称之为中和反应。它是合成物与在空中的CO2以及钢筋混凝土中的碱性材料缓慢中和的过程。在空气中密实混凝土的钢筋保护层完全地碳化需要花费几十年的时间，但是非密实混凝土的钢筋保护层碳

5、化只要几年。如果碳化材料的纯度比较高，则钢筋混凝土强度就会下降并且在碳化过程中结构的横截面也会加快收缩。碳化作用会造成碱度的下降和钢筋的锈蚀[2]。钢筋锈蚀是钢筋表面中的铁离子不断地失去，然后和溶于水中氧气与水发生反应。所以，侵蚀材料的体积需花费许多时间和能量，这样会使钢筋混凝土保护层产生裂缝，并且沿着钢筋方向降低钢筋与混凝土之间的粘结力，从而造成钢筋混凝土结构承载能力的损失。近来的研究表明钢筋最严重的腐蚀处是在非碳化保护层15mm处。另一方面,由于保护层不完整和混凝土的裂缝，可能会使腐蚀的开始时间提前，并且腐蚀速度也可能大大加快。当钢筋应力小于其屈服点时，其破坏速度是固定的。但是当钢筋应力

6、超过屈服点时，破坏的速度将提高几倍。后者被称为应力破坏，它将产生脆性破坏，并具有很大的危险性。钢筋的锈蚀会减小钢筋的承压面积，破坏粘结力以及降低结构的有效性。腐蚀的空气以及液体都会对钢筋混凝土产生巨大的影响。它们会造成钢筋混凝土的腐蚀，混凝土保护层厚度的减少，最终加快钢筋的锈蚀。当结构承受活荷载时，钢筋混凝土结构产生疲劳破坏,造成强度极限和刚度的递减，而且使其产生裂缝并且扩大。通常疲劳破坏可以被分为固定破坏和随机破坏，前者的荷载周期是确定的，而后者是相对于任意的材料和荷载而言。除以上所述外，还有其他许多因素,例如温度（包括温度的高低，温度变化周期，冻害）,湿度（包括干湿周期），以及荷载的调幅

7、,可以使钢筋混凝土结构的抵抗力降低。3任意时间相关性分析在该情况下结构的随机变量是彼此相互独立的,并且考虑随时间变化为特征的材料。以随机时间相关性函数为特征的钢筋混凝土可以用下面公式来表示：（2）式中：是指出了结构材料与试验材料性能的差异一个随机变量；是建筑结构材料和试验材料性能的差异系数；是试验材料的随机变量。根据统计理论，平均值和标准差系数分别为（3）（4）式中表示平均值，表示随机过程的标准差系数，和分别