氯离子与弯曲荷载共同作用下混凝土构件钢筋坑蚀及承载力

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1、硕士学位论文论文题目：氯离子与弯曲荷载共同作用下混凝土构件钢筋坑蚀及承载力作者姓名周巧萍指导教师张俊芝教授学科专业结构工程所在学院建筑工程学院提交日期2015年4月AThesissubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringPittingCorrosionofRebarandBearingCapacityofRCMembersUndertheActionofChlorideIonandBendingLoadsWr

2、ittenbyZhouQiaopingMajorSubject:StructuralEngineeringSupervisor:Prof.ZhangJunzhiCollegeofCivilEngineeringandArchitectureZhejiangUniversityofTechnology,Hangzhou310014,PRChinaApril2015浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在皆帅的巧导Ｔ，独立进巧研。究ｒ．作所収得的研究成果除文中。经加标注引用的内

3、容外，木论义不包含巧他个人诚集体己经发表或撰写过的研究成柴，也不含为获得浙江Ｘ业火巧诚其它教肯机构的学位化书而使用过的材料。对本文的硏究作出甫要贡献。的个人和集化，均己在文中Ｗ明确方式标明本人承担本卢明的法律Ｗ巧。：典《：作者签名：句巧季Ｈ期年＾巧３「１学位论文版权使用授权书本巧位论义作者完全了解学校巧乂保留、化用学位论义的规也，Ｎ意学胶校保留并向岡家有关部ｎ或机构送交论文的狂印件和化打，允许论文被巧阅和借阅。本人授权浙江Ｔ业大学将本学位论义的全部或部分内巧编入巧关数据库进巧

4、检索，采用影印、缩印或扫描巧复制千段化巧和孔编本学位论义。本学化论义姑于５１、保宵□，化年解密朽巧用本授权１。－２、小化密封。＇＂＂（诚在Ｗ上相化乃柄內打Ｖ）？作吝签名：吗巧ＩＩ期：州Ｊ：年３Ｈｆ守师铭Ｈ期：如师Ｕ浙江工业大学硕士学位论文摘要氯离子与弯曲荷载共同作用下混凝土构件钢筋坑蚀及承载力摘要氯盐环境下的钢筋混凝土构件耐久性问题一直是国内外工程领域普遍关注的重要问题。实际工程中的绝大多数混凝土结构都经受着荷载与环境等因素的共同作用，氯盐与弯曲荷载共同作用对混凝土耐久性的

5、影响是目前结构耐久性研究的主要方向之一。本文基于Fick第二定律与MonteCarlo方法，根据人工气候盐雾环境及自然海洋环境下混凝土侵蚀试验结果，对氯盐与弯曲荷载共同作用下混凝土氯离子扩散性能、钢筋锈蚀及混凝土构件承载力等相关问题进行了研究。本文主要研究内容及成果如下：1、根据人工气候盐雾环境及自然海洋环境下承受不同弯曲荷载水平作用的侵蚀试验结果，分别分析了不同侵蚀环境与不同弯曲荷载水平作用下混凝土自由氯离子浓度、临界氯离子浓度、氯离子扩散系数、对流区厚度及保护层厚度等参数的随机特性。2、引入了氯离子扩散系数荷

6、载影响系数f，分析了人工气候盐雾环境下弯曲荷载水平与氯离子扩散系数及其经验系数m的关系。结论表明，弯曲荷载水平与氯离子扩散系数能较好的符合二次函数关系；氯离子扩散系数的经验系数m值随弯曲荷载水平增大而增大。在此基础上，建立了考虑氯离子扩散系数时变性及弯曲荷载水平影响的氯离I浙江工业大学硕士学位论文摘要子扩散模型。3、建立了考虑氯离子扩散系数时变性及弯曲荷载水平作用的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积的预测随机模型；分析了基于坑锈的混凝土构件受弯承载力计算模型。以人工气候盐雾环境下的侵蚀试验结果，验证了钢筋坑锈特征量

7、预测模型与混凝土构件受弯承载力计算模型。以MonteCarlo法，模拟分析了人工气候环境下的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积的概率密度函数及随机分布特性。结论表明，钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积均符合正态分布；模拟可得到基于坑锈的混凝土构件受弯承载力的频数分布、概率密度及概率分布图。4、分析了混凝土保护层欧姆电阻、对流区厚度、混凝土保护层厚度及氯离子扩散系数等主要因素对氯盐与弯曲荷载共同作用下的钢筋最大锈蚀深度及坑锈面积影响的敏感性。结论表明，混凝土保护层厚度敏感性最高。5、基于MonteCarlo法，分析了人工气候环境下

8、混凝土保护层厚度对钢筋最大锈蚀深度、钢筋坑锈面积及混凝土构件受弯承载力的影响。结论表明，增大保护层厚度能有效提高混凝土耐久性。如混凝土保护层厚度均值从5mm到20mm，钢筋最大锈蚀深度降低了25.756%，钢筋坑锈面积降低了40.796%，混凝土梁受弯承载力增加了68.803%。6、MonteCarlo法计算的结论表明，氯离子扩散系数对钢筋最大锈蚀深度、钢筋坑锈面积及混凝