沿海地区输电工程桩基础高性能混凝土耐久性研究
发布时间：2022-11-06 15:32
沿海地区输电工程桩基础锈蚀损伤的现象十分严重,给国家造成了巨大的经济损失,近年来受到了广泛关注。本文以中国南方电网有限责任公司科技项目（CSG210002-2016B4）为依托,针对沿海环境下,氯离子导致输电工程桩基础耐久性损伤展开了相关研究。本文的主要研究内容如下:（1）基于全体积模型进行了高性能混凝土的设计,针对不同配合比进行了工作性能,力学性能等试验并进行对比分析,最终选取了一种满足输电工程桩基础施工工艺要求的混凝土配合比。（2）针对高性能混凝土进行了氯离子扩散实验。根据试验结果计算得到了高性能混凝土的表面氯离子浓度和氯离子扩散系数的时变方程。将高性能混凝土的氯离子扩散系数与普通混凝土进行对比,证实了高性能混凝土的高耐久性。（3）以氯盐的侵蚀时间、侵蚀浓度为影响因子,利用Comsol Multiphysics软件建立了高性能混凝土氯离子扩散模型,并将数值模拟结果与人工环境进行了对比分析,发现两者吻合。（4）结合沿海地区地质条件和高性能混凝土氯离子扩散模型,探讨了钢筋直径和保护层厚度对于沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的耐久性的影响,得到了沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础氯离子...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究来源
1.2 课题研究的背景及研究目的和意义
1.2.1 课题的研究背景
1.2.2 课题的研究目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 氯盐环境下混凝土结构的侵蚀研究
1.3.2 氯盐环境下结构的耐久性设计与评定
1.4 主要研究内容
第2章 输电工程桩基础高性能混凝土设计
2.1 引言
2.2 高性能混凝土的配合比设计方法
2.2.1 高性能混凝土配合比设计方法
2.2.2 高性能混凝土配合比设计步骤
2.2.3 高性能混凝土配合比
2.3 高性能混凝土各项性能试验
2.3.1 高性能混凝土坍落度试验
2.3.2 高性能混凝土抗压强度试验
2.3.3 高性能混凝土抗折强度试验
2.3.4 材料经济性分析
2.4 本章小结
第3章 输电工程桩基础高性能混凝土氯离子扩散试验研究
3.1 引言
3.2 输电工程桩基础氯离子传输理论模型
3.2.1 氯离子传输机制
3.2.2 沿海地区输电工程桩基础氯离子传输机制
3.3 高性能混凝土氯离子扩散系数研究
3.3.1 氯离子扩散试验
3.3.2 氯离子扩散试验结果分析
3.4 氯离子扩散规律主要参数的确定
3.4.1 表面氯离子浓度
3.4.2 氯离子扩散系数
3.4.3 拟合结果
3.4.4 高性能混凝土与普通混凝土对比
3.5 本章小结
第4章 输电工程桩基础高性能混凝土氯离子扩散数值模拟研究
4.1 引言
4.2 高性能混凝土氯离子扩散模型
4.2.1 物理场的选择
4.2.2 几何模型
4.2.3 数值模拟结果与分析
4.3 数值模拟与人工试验对比
4.3.1 结果对比
4.3.2 对比分析
4.4 本章小结
第5章 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础氯离子扩散数值模拟研究
5.1 引言
5.2 沿海地区水文地质条件
5.3 考虑钢筋直径对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.3.1 数值模型的建立
5.3.2 数值模拟结果与分析
5.4 考虑保护层厚度对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.4.1 数值模型的建立
5.4.2 数值模拟结果与分析
5.5 钢筋和保护层厚度对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.6 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的耐久性评估
5.6.1 临界氯离子浓度的确定
5.6.2 临界氯离子浓度统计分析
5.6.3 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础耐久性设计
5.7 本章小结
第6章 考虑裂缝的输电工程高性能混凝土桩基础氯离子扩散数值模拟研究
6.1 引言
6.2 沿海地区输电工程桩基础裂缝损伤
6.2.1 裂缝损伤成因
6.2.2 裂缝损伤表征系数
6.3 裂缝宽度工况的选取与模型的建立
6.3.1 裂缝宽度工况的选取
6.3.2 数值模型的建立
6.3.3 数值模拟结果与分析
6.4 裂缝深度工况的选取与模型的建立
6.4.1 裂缝深度工况的选取
6.4.2 数值模型的建立
6.4.3 数值模拟结果与分析
6.5 多因素耦合输电工程高性能混凝土桩基础耐久性评价模型
6.5.1 考虑裂缝对氯离子扩散的影响函数的确定
6.5.2 多因素耦合下沿海地区输电工程桩基础的耐久性评价模型
6.6 本章小结
第7章 结论
7.1 本文研究内容总结
7.2 需要进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法[J]. 钟小平,金伟良,张宝健. 建筑材料学报. 2016(03)
[2]浅议500kV输电线路基础型式选择和优化[J]. 索亮,郑晏超. 科技展望. 2016(07)
[3]不同干湿制度下氯离子在混凝土中的传输特性[J]. 徐港,徐可,苏义彪,王谊敏. 建筑材料学报. 2014(01)
[4]非饱和混凝土中氯离子输运问题的边界元算法[J]. 郭力,陈堂. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(03)
[5]PHC管桩混凝土耐久性[J]. 严志隆,陆酉教,仲以林,高仁辉. 混凝土与水泥制品. 2008(06)
[6]750kV输电线路工程混凝土灌注桩结构裂缝成因分析及预防措施[J]. 马冬波,冯迎春. 陕西电力. 2008(10)
[7]混凝土在多重因素作用下的氯离子扩散方程[J]. 余红发,孙伟,麻海燕,鄢良慧. 建筑材料学报. 2002(03)
博士论文
[1]氯离子在损伤及开裂混凝土内的输运机理及作用效应[D]. 延永东.浙江大学 2011
[2]钢筋混凝土受弯构件开裂性能及耐久性能研究[D]. 陆春华.浙江大学 2011
[3]基于氯离子侵蚀的混凝土耐久性与寿命预测研究[D]. 孙丛涛.西安建筑科技大学 2011
[4]海洋钢筋混凝土结构氯离子腐蚀耐久性研究[D]. 宋立元.大连理工大学 2009
[5]混凝土结构中的氯离子侵入与寿命预测[D]. 范宏.西安建筑科技大学 2009
[6]基于概率的混凝土结构耐久性设计与评定[D]. 刘海.西安建筑科技大学 2008
[7]混凝土构件中钢筋锈蚀速率预计模型研究[D]. 耿欧.中国矿业大学 2008
[8]氯离子侵蚀的钢筋混凝土结构锈蚀损伤[D]. 王显利.大连理工大学 2008
[9]大掺量粉煤灰混凝土配合比设计与性能研究[D]. 艾红梅.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]混凝土氯离子扩散理论修正模型及其数值模拟[D]. 刘飞.安徽理工大学 2018
[2]持续荷载作用下钢筋锈蚀概率分布模型研究[D]. 董晓宇.浙江大学 2018
[3]通电、干湿及盐雾条件下钢筋混凝土锈胀细观试验研究[D]. 徐沛.深圳大学 2017
[4]干湿循环作用下锂渣混凝土抗氯离子侵蚀性能的研究[D]. 韩国旗.新疆大学 2017
[5]西部环境下结构混凝土耐久性研究[D]. 黄冉.东南大学 2017
[6]氯离子环境下钢筋混凝土结构的锈蚀研究[D]. 曹志烽.中国石油大学(华东) 2015
[7]裂缝条件下盾构管片氯盐侵蚀数值模拟与耐久性能研究[D]. 蔡铖.中南大学 2014
[8]南方沿海地区蒸压预应力高强混凝土管桩耐久性研究[D]. 艾立涛.华南理工大学 2013
[9]预应力高强混凝土管桩基础耐久性研究[D]. 马旭.广州大学 2013
[10]预应力混凝土管桩的抗震性能及耐久性分析[D]. 范露露.中国石油大学（华东） 2013
本文编号：3703754
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究来源
1.2 课题研究的背景及研究目的和意义
1.2.1 课题的研究背景
1.2.2 课题的研究目的和意义
1.3 国内外研究现状
1.3.1 氯盐环境下混凝土结构的侵蚀研究
1.3.2 氯盐环境下结构的耐久性设计与评定
1.4 主要研究内容
第2章 输电工程桩基础高性能混凝土设计
2.1 引言
2.2 高性能混凝土的配合比设计方法
2.2.1 高性能混凝土配合比设计方法
2.2.2 高性能混凝土配合比设计步骤
2.2.3 高性能混凝土配合比
2.3 高性能混凝土各项性能试验
2.3.1 高性能混凝土坍落度试验
2.3.2 高性能混凝土抗压强度试验
2.3.3 高性能混凝土抗折强度试验
2.3.4 材料经济性分析
2.4 本章小结
第3章 输电工程桩基础高性能混凝土氯离子扩散试验研究
3.1 引言
3.2 输电工程桩基础氯离子传输理论模型
3.2.1 氯离子传输机制
3.2.2 沿海地区输电工程桩基础氯离子传输机制
3.3 高性能混凝土氯离子扩散系数研究
3.3.1 氯离子扩散试验
3.3.2 氯离子扩散试验结果分析
3.4 氯离子扩散规律主要参数的确定
3.4.1 表面氯离子浓度
3.4.2 氯离子扩散系数
3.4.3 拟合结果
3.4.4 高性能混凝土与普通混凝土对比
3.5 本章小结
第4章 输电工程桩基础高性能混凝土氯离子扩散数值模拟研究
4.1 引言
4.2 高性能混凝土氯离子扩散模型
4.2.1 物理场的选择
4.2.2 几何模型
4.2.3 数值模拟结果与分析
4.3 数值模拟与人工试验对比
4.3.1 结果对比
4.3.2 对比分析
4.4 本章小结
第5章 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础氯离子扩散数值模拟研究
5.1 引言
5.2 沿海地区水文地质条件
5.3 考虑钢筋直径对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.3.1 数值模型的建立
5.3.2 数值模拟结果与分析
5.4 考虑保护层厚度对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.4.1 数值模型的建立
5.4.2 数值模拟结果与分析
5.5 钢筋和保护层厚度对输电工程桩基础氯离子扩散的影响
5.6 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础的耐久性评估
5.6.1 临界氯离子浓度的确定
5.6.2 临界氯离子浓度统计分析
5.6.3 沿海地区输电工程高性能混凝土桩基础耐久性设计
5.7 本章小结
第6章 考虑裂缝的输电工程高性能混凝土桩基础氯离子扩散数值模拟研究
6.1 引言
6.2 沿海地区输电工程桩基础裂缝损伤
6.2.1 裂缝损伤成因
6.2.2 裂缝损伤表征系数
6.3 裂缝宽度工况的选取与模型的建立
6.3.1 裂缝宽度工况的选取
6.3.2 数值模型的建立
6.3.3 数值模拟结果与分析
6.4 裂缝深度工况的选取与模型的建立
6.4.1 裂缝深度工况的选取
6.4.2 数值模型的建立
6.4.3 数值模拟结果与分析
6.5 多因素耦合输电工程高性能混凝土桩基础耐久性评价模型
6.5.1 考虑裂缝对氯离子扩散的影响函数的确定
6.5.2 多因素耦合下沿海地区输电工程桩基础的耐久性评价模型
6.6 本章小结
第7章 结论
7.1 本文研究内容总结
7.2 需要进一步研究的问题
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氯盐环境下混凝土结构的耐久性设计方法[J]. 钟小平,金伟良,张宝健. 建筑材料学报. 2016(03)
[2]浅议500kV输电线路基础型式选择和优化[J]. 索亮,郑晏超. 科技展望. 2016(07)
[3]不同干湿制度下氯离子在混凝土中的传输特性[J]. 徐港,徐可,苏义彪,王谊敏. 建筑材料学报. 2014(01)
[4]非饱和混凝土中氯离子输运问题的边界元算法[J]. 郭力,陈堂. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2011(03)
[5]PHC管桩混凝土耐久性[J]. 严志隆,陆酉教,仲以林,高仁辉. 混凝土与水泥制品. 2008(06)
[6]750kV输电线路工程混凝土灌注桩结构裂缝成因分析及预防措施[J]. 马冬波,冯迎春. 陕西电力. 2008(10)
[7]混凝土在多重因素作用下的氯离子扩散方程[J]. 余红发,孙伟,麻海燕,鄢良慧. 建筑材料学报. 2002(03)
博士论文
[1]氯离子在损伤及开裂混凝土内的输运机理及作用效应[D]. 延永东.浙江大学 2011
[2]钢筋混凝土受弯构件开裂性能及耐久性能研究[D]. 陆春华.浙江大学 2011
[3]基于氯离子侵蚀的混凝土耐久性与寿命预测研究[D]. 孙丛涛.西安建筑科技大学 2011
[4]海洋钢筋混凝土结构氯离子腐蚀耐久性研究[D]. 宋立元.大连理工大学 2009
[5]混凝土结构中的氯离子侵入与寿命预测[D]. 范宏.西安建筑科技大学 2009
[6]基于概率的混凝土结构耐久性设计与评定[D]. 刘海.西安建筑科技大学 2008
[7]混凝土构件中钢筋锈蚀速率预计模型研究[D]. 耿欧.中国矿业大学 2008
[8]氯离子侵蚀的钢筋混凝土结构锈蚀损伤[D]. 王显利.大连理工大学 2008
[9]大掺量粉煤灰混凝土配合比设计与性能研究[D]. 艾红梅.大连理工大学 2005
硕士论文
[1]混凝土氯离子扩散理论修正模型及其数值模拟[D]. 刘飞.安徽理工大学 2018
[2]持续荷载作用下钢筋锈蚀概率分布模型研究[D]. 董晓宇.浙江大学 2018
[3]通电、干湿及盐雾条件下钢筋混凝土锈胀细观试验研究[D]. 徐沛.深圳大学 2017
[4]干湿循环作用下锂渣混凝土抗氯离子侵蚀性能的研究[D]. 韩国旗.新疆大学 2017
[5]西部环境下结构混凝土耐久性研究[D]. 黄冉.东南大学 2017
[6]氯离子环境下钢筋混凝土结构的锈蚀研究[D]. 曹志烽.中国石油大学(华东) 2015
[7]裂缝条件下盾构管片氯盐侵蚀数值模拟与耐久性能研究[D]. 蔡铖.中南大学 2014
[8]南方沿海地区蒸压预应力高强混凝土管桩耐久性研究[D]. 艾立涛.华南理工大学 2013
[9]预应力高强混凝土管桩基础耐久性研究[D]. 马旭.广州大学 2013
[10]预应力混凝土管桩的抗震性能及耐久性分析[D]. 范露露.中国石油大学（华东） 2013
本文编号：3703754
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