裂缝条件下盾构管片氯盐侵蚀数值模拟与耐久性能研究

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1、万方数据中图分类号UDCTU91624硕士学位论文学校代码!Q5三3密级公开裂缝条件下盾构管片氯盐侵蚀数值模拟与耐久性能研究Numericalsimulationanddurabili锣researchofshieldsegmentunderchIorideattackconditionwithcracks国家重点基础研究发展计划项目(973．2011CBOl3802)作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：蔡铖土木工程桥梁与隧道工程土木工程学院彭立敏教授施成华副教授中南大学2

2、014年5月学位论文原创性声明煳万方数据本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：蜱爷五月五日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的

3、规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：导师签日期：卫型眨年j月上日日期：善日万方数据裂缝条件下盾构管片氯盐侵蚀数值模拟与耐久性能研究摘要：地铁在迅猛发展的同时也日益暴露出很多问题，随之逐渐开始了针对地铁结构耐久性问题的研究。本文以973国家重点基础研究计划项目(2011CB013802)课题二“

4、地下结构性能与环境耦合作用机制”为依托，针对带裂缝盾构隧道管片混凝土结构在氯离子侵蚀和荷载耦合作用下的耐久性能展开相关研究。主要研究内容如下：(1)基于己完成的氯离子侵蚀和荷载耦合作用下管片性能试验(人工环境试验)数据总结提炼出了管片混凝土结构在氯离子侵蚀下的表面氯离子浓度、扩散系数等参数的时变表达式；(2)结合所得相关参数，基于CoIllsolMudt币hysiCs软件建立氯离子侵蚀管片混凝土模型，以侵蚀时间、氯盐侵蚀溶液浓度为试验因子进行氯离子侵蚀机制数值模拟研究，探讨了侵蚀时间及氯盐侵蚀溶液浓度对氯

5、离子在混凝土内部扩散的影响，并将数值模拟结果与人工环境试验结果进行了对比分析；(3)对混凝土裂缝的成因及表征参数进行分析，进而建立考虑裂缝的氯离子侵蚀机制数值模拟模型，以裂缝宽度及深度作为试验因子探讨裂缝对氯离子侵蚀的影响，进一步分析裂缝的影响范围及其对氯离子侵蚀的作用，并建立了考虑裂缝的氯离子侵蚀模型；(4)通过理论分析，确定管片结构的荷载裂缝计算表达式，结合考虑裂缝的氯离子侵蚀模型建立耦合裂缝、侵蚀环境、荷载作用下管片耐久性能评价模型。图44副，表34个，参考文献94篇。关键词：盾构管片；侵蚀环境；裂

6、缝；多因素耦合；耐久性评价模型分类号：624；620万方数据NumericalsimulationanddumbmtvI℃seaI℃hofshieldsegment衄dercMo瑚eattackconml胁n响hc豫cbAh们ct：HoweveLatthes锄etin硷，the均pidde、，cIopmemof廿1esubwaya：Iso证cre嬲in91ye)驴osedmanypmbl伽【1s，鲥llanyb9昏mtostudy日1eproblemofdllrabih眵ofsubwaysnuctIlmL

7、ThepaperreliesonⅡ1eissues“l『ndeI翔．0unds眦t11mlp幽nn狮cea11dalvjr0衄enta．1co哪l矗19meclmism”oft11eNationalKeyB嬲iCResearchandDevelopm觚tProgram(973：2011CB013802)．ForshieHt咖else酆nentwiChcr乏ICl菡证coI℃retes仃ucturesunderloadcouplodchloddeionpen删ionand唧棚1dt11eroleofⅡ1ed

8、l卫rabiti母research．Them血C0mentsareaSf0ⅡoⅥ，s：(1)Undercldo耐e．baSedco叩1吨of锄sion锄dloadmeComplet甜s铿乒nentp曲册锄cetestS(art疵ialenV矗Ionmenttest)dataacquis证幻np甜mnetersarederivc蛆chlorideionconcelln越jon，tbed慨bncoe伍cientofⅡ1etu：be