弯曲荷载及干湿循环耦合作用下氯离子在混凝土中的传输模拟

发布时间：2024-07-03 00:31

　　弯曲荷载同干湿循环耦合作用下氯离子在混凝土中的传输性能研究,是当前海工混凝土面临的一个紧迫课题。传统实验室的试验模拟研究往往囿于试验条件、环境条件等的变化,使得试验成果相对离散,难以客观反映氯离子在混凝土的传输特性,也难以准确预测结构混凝土的服役寿命。随着计算机运算速率的提高,基于结构混凝土微结构特性进行理论建模并进行计算机模拟,是实现复杂环境下氯离子传输特性最科学的研究方法。本文首先根据达西定律和菲克第二定律,分别建立了非饱和状态下混凝土中二维变系数水分传输本构方程和氯离子扩散对流本构方程;然后基于骨料在混凝土中随机分布以及其骨料的几何形貌特征,分别建立了弯曲载荷与曲折度、孔隙率的关系模型;最后,建立了耦合弯曲和干湿条件下氯离子传输的变系数本构模型,该模型充分考虑了氯离子在混凝土中传输过程中的孔隙率、弯曲度和饱和度变化等关键因素。通过实验和文献数据,验证了氯离子在弯曲载荷和干湿循环下传输模型的可靠性,模型预测结果与实验结果基本一致,最大误差为15%,证明了模型的准确性。理论研究表明,在满足无条件收敛条件下,采用交替隐式有限差分(ADI)方法来求解水和氯离子传输的二维变系数本构方程,并...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1任意截面曲折度示意图

图2-1任意截面曲折度示意图形状参数定义为颗粒的等效椭圆的周长与颗粒的周长之间的比值，该参数反映的是颗粒轮廓凹凸的程度，其值是小于等于1的。当值越接近于1时，颗粒轮廓越光滑；当值越接近于0时，颗粒的轮廓越凹凸。PPeξ=(0-2)[()]22P0.5ab2....

图2-2砂的实物图

算出砂的面积，周长，等效椭圆的离心率，等效椭圆的长轴，等效椭圆的短轴以及形状参数，如表2-2所示。考虑实际情况，将2.36mm粒径以下的砂颗粒看作球形，将其形状参数认为是1。

图2-3粒径为2.36-4.75mm砂的实物图

(e)S#5(f)S#6图2-3粒径为2.36-4.75mm砂的实物图表2-2粒径为2.36-4.75mm砂在MATLAB中的分析结果组号砂编号面积/px周长/px等效椭圆的离心率等效椭圆的长轴/px等效椭圆的短轴/pxS1#1479711131....

图2-4石子实物图

料粒子的粒径分布就可以与等效球形粒子的粒径分布联系在一起。这里主要讨论两种特殊级配的骨料富勒级配骨料和等体积级配骨料。在混凝土中椭球形集料的粒径级配也通常利用两个分布函数表征如式所示，而且这个两种尺寸分布函数分别代表了混凝土中集料粒径级配的上下限。关于椭圆形骨料尺寸分布函数fd....

本文编号：4000250