混凝土中氯离子扩散分析的两相边界元模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com2016年第2期(总第316期)混凝土理论研究Number2in2016(TotalNo316)ConcreteTHEORETICALRESEARCHdoi：10．3969／j．issn．1002—3550．2016．02．004混凝土中氯离子扩散分析的两相边界元模型陈正，黄沃成，梁伟英，杨绿峰，蒋琼明(1．广西大学土木建筑工程学院，工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西南宁530004；2．加拿大阿尔伯塔大学土木与环境工程系，阿尔伯塔埃德蒙顿T6G2W2)摘要：提出了一个两相

2、混凝土的多连域边界元模型，用来研究混凝土中的氯离子扩散与分布规律。将混凝土看作由砂浆和粗骨料组成的两相非均匀材料，并假定氯离子扩散只发生在砂浆浆体中。建立了混凝土中氯离子扩散的多连域边界元模型，分析了粗骨料粒径、含量和排列方式对混凝土中氯离子扩散和分布规律的影响。通过与有限元模型的对比证明了提出的两相多连域边界元模型的合理性和优势，说明本研究模型可以用于混凝土中氯离子扩散的分析。研究结果表明，粗骨料的存在会形成阻滞作用，引发氯离子浓度场的局部梯度变化；粗骨料的含量对混凝土中氯离子扩散的阻滞作用影响明显。关键词：混凝

3、土；氯离子扩散；两相模型；边界元；多连域中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1002—3550(2016)02—0012—05Two—phasemodelbasedonboundaryelementmethodforchloridediffusioninconcreteCHSNZheng，HUANGWocheng，LIANGWeiying，YANGLufeng，JIANGQiongming(1．KeyLaboratoryofDisasterPreventionandStructuralSafetyo

4、fChinaMinistryofEducation，SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，GuangxiUniversity，Nanning530004，China；2．DepartmentofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofAlberta，EdmontonT6G2W2，Canada)Abstract：Atwo—phasemodelofboundaryelementmethod(BEM)isproposedtostu

5、dythediffusionbehaviorofchlorideinconcrete．Theconcreteistreatedasatwo—phaseheterogeneousmaterialcomposedofmortarandcoarseaggregate．Thechloridediffusionisas—sumedtOtakeplaceonlyinthemortar．ThediffusionproblemofchlorideinconcretewithaggregateissolvedbyBEMwithamu

6、ltiplyconnecteddomain．BymodelingconcreteswithdifferentcoarseaggregateScontent，particlesizeandarrangement，theeffectofcoarseaggregateonthechloridediffusionisexamined．Contrastedwiththefiniteelementmodel，thetwo—phaseBEMmodelisprovedtobereasonableandofmoreadvantage

7、，indicatingthattheproposedmodelcanbeusedtoanalyzethechloridediffusioninconcrete．There—suitsshowthatcoarseaggregateobstructsthediffusionofchlorideinconcrete，andthecontentofcoarseaggregatehasasignificantim—pactondecreasingthecapabilityofdiffusionandchangingtheco

8、ncentrationdistributionofchlorideinfield．KeyWOrds：concrete；chloridediffusion；two—phasemodel；boundaryelement；multiplyconnecteddomain田冠飞和STANLY均利用了有限元法研究了钢0引言筋对氯离子扩散的阻滞影响，但在数值模拟中仍然把混