干湿循环—盐结晶转化为应力的海洋环境混凝土强度预测
发布时间：2021-11-20 09:20
混凝土作为重要的结构材料正被广泛用于土木工程和工业设施中。除材料组分外,混凝土性能还受到暴露环境和外部工作条件的影响。海洋环境下干湿循环-盐结晶作用对混凝土破坏尤为严重。对海洋环境下混凝土强度进行预测研究,进而对土木工程进行质量控制和性能维护已成为混凝土领域的研究热点之一。同时,采用预测模型对海洋环境中混凝土的强度劣化进行预测,并通过外加荷载的方式进行全息复制,还可以避免或减少繁琐的试验过程。因此,从数据挖掘的角度出发,建立海洋环境下混凝土强度预测模型,对评估服役过程中混凝土力学性能具有重要作用,对土木设施维护具有指导意义。本文采用数据挖掘技术,选取6200组样本数据用于强度预测建模,对比模型预测结果选择得到合适的建模方法;从模型的运算效率、泛化能力和模型的应用前景出发,提出了影响因素转化的必要性;通过现代分析测试技术阐明海洋环境干湿循环-盐结晶作用对混凝土的劣化机理,进而提出了干湿循环-盐结晶转化为应力的可行性;根据结晶压理论和弹性力学,建立了干湿循环-盐结晶转化为应力的计算方法及其用法;采用支持向量机（SVM）建立了适用于海洋环境的混凝土抗压强度预测模型,并通过试验对预测模型进行验...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
混凝土保护层开裂
图 1-1 混凝土保护层开裂 图 1-2 修船码头失效Fig. 1-1 Concrete as protective layer has cracked Fig. 1-2 The dock for ship repairing is invalid除时间因素外，服役过程中混凝土材料的强度主要受外部环境的影响。本文主要研究海洋环境下的混凝土强度演化，通过建立预测模型来预测海洋环境混凝土强度发展。由于海洋环境中混凝土受到的影响因素复杂多样，不同的暴露区域影响因素不同，对混凝土材料造成的影响也不相同。按海洋环境中的混凝土暴露区域可划分为：水下区、潮汐区/浪溅区和大气区。接下来，本章将首先分区域概述海洋环境中混凝土强度的劣化机制，然后对混凝土强度预测研究现状进行总结和评述。1.2 海洋环境下混凝土强度劣化机制1.2.1 水下区和大气区混凝土劣化机制处于海洋水下区的混凝土，其强度主要受腐蚀离子影响。与普通环境相比，海水中含有更高浓度的可溶性盐的有害离子，也称腐蚀离子。这些腐蚀离子可与水泥石中某些组分发生化学反应，生成有害产物。海洋中的腐蚀离子包括 SO42-、Cl-、CO32-、Mg2+和 Ca2+等，其中关于 SO42-对混凝土材料的化学侵蚀研究最为广泛。
干湿循环-盐结晶转化为应力的计算方法硝酸盐结晶导致膨胀应力硫酸盐结晶导致膨胀应力影响因素转化盐过饱和度盐浓度分布水饱和度干湿循环盐结晶转化为应力计算方法的验证物理结晶作用物理化学耦合作用SEM/EDS、XRDIR、DSC应力的提出开裂前应变计算方法的应用加速劣化等效为外加荷载各作用所占份额对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]6种硫酸盐类矿物药中红外鉴别[J]. 闫蔚,曾柏淋,王淑美,孟江,梁生旺. 中国实验方剂学杂志. 2015(20)
[2]硫酸钠溶液在降温结晶过程中的盐胀与冻胀[J]. 李星星,王思敬,肖锐铧,程东幸,严福章. 岩土工程学报. 2016(11)
[3]基于SVM复合绝缘子老化性能的判断方法[J]. 何贵,廖平军. 电瓷避雷器. 2015(04)
[4]基于模糊-支持向量机的煤层底板突水危险性评价[J]. 曹庆奎,赵斐. 煤炭学报. 2011(04)
[5]苯酚分光光度法测定食品中硝酸盐与亚硝酸盐[J]. 叶瑞洪,林谦. 闽江学院学报. 2010(02)
[6]干湿循环作用下混凝土硫酸盐侵蚀劣化机理试验研究[J]. 高润东,赵顺波,李庆斌,陈记豪. 土木工程学报. 2010(02)
[7]用硬度计预测混凝土强度—回归式的可靠性[J]. 宣立军,于连合,S.R.M.Khan,J.Noorzaei,M.R.A.Kadir,M.S.Jaafar,W.A.M.Thanoon. 工程质量. 2009(02)
[8]混凝土盐结晶破坏的研究[J]. 杨全兵,朱蓓蓉. 建筑材料学报. 2007(04)
[9]西部基础设施建设市场分析[J]. 马泽平,李绍海. 建筑经济. 2006(05)
[10]海水侵蚀下混凝土强度预测模型研究[J]. 林跃忠,王铁成,米胜东,王来. 中国港湾建设. 2004(04)
博士论文
[1]干湿环境下混凝土收缩与收缩应力研究[D]. 高原.清华大学 2013
[2]混凝土自身与干燥收缩一体化及相关问题研究[D]. 侯东伟.清华大学 2010
[3]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
[4]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[5]混凝土盐结晶侵蚀机理与评价方法[D]. 马昆林.中南大学 2009
[6]高维数据的降维理论及应用[D]. 谭璐.国防科学技术大学 2005
[7]人工神经网络技术及其应用[D]. 覃光华.四川大学 2003
硕士论文
[1]海洋环境下混凝土强度演化预测评价系统[D]. 康文策.东南大学 2017
[2]基于支持向量机的高速公路物流量预测研究[D]. 杨健.昆明理工大学 2017
[3]污水环境下混凝土的劣化行为及预测研究[D]. 包昕.石家庄铁道大学 2016
[4]高维大数据降维及快速处理技术与应用研究[D]. 王永康.华南理工大学 2016
[5]基于BP神经网络的混凝土坝安全监测统计模型研究[D]. 董梦思.昆明理工大学 2015
[6]基于人工神经网络的HPC强度预测[D]. 胡鑫.湖南大学 2014
[7]基于SVR的混凝土/水泥的配合比对其抗压强度影响规律的研究[D]. 谭庆双.重庆大学 2014
[8]干湿循环和硫酸盐侵蚀下混凝土水分传输规律研究[D]. 刘鹏.南京理工大学 2013
[9]基于支持向量机的混凝土性能研究[D]. 殷宏辉.湖南大学 2012
[10]基于BP神经网络的HPFL加固混凝土粘结机理研究[D]. 施明君.长安大学 2012
本文编号：3507029
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
混凝土保护层开裂
图 1-1 混凝土保护层开裂 图 1-2 修船码头失效Fig. 1-1 Concrete as protective layer has cracked Fig. 1-2 The dock for ship repairing is invalid除时间因素外，服役过程中混凝土材料的强度主要受外部环境的影响。本文主要研究海洋环境下的混凝土强度演化，通过建立预测模型来预测海洋环境混凝土强度发展。由于海洋环境中混凝土受到的影响因素复杂多样，不同的暴露区域影响因素不同，对混凝土材料造成的影响也不相同。按海洋环境中的混凝土暴露区域可划分为：水下区、潮汐区/浪溅区和大气区。接下来，本章将首先分区域概述海洋环境中混凝土强度的劣化机制，然后对混凝土强度预测研究现状进行总结和评述。1.2 海洋环境下混凝土强度劣化机制1.2.1 水下区和大气区混凝土劣化机制处于海洋水下区的混凝土，其强度主要受腐蚀离子影响。与普通环境相比，海水中含有更高浓度的可溶性盐的有害离子，也称腐蚀离子。这些腐蚀离子可与水泥石中某些组分发生化学反应，生成有害产物。海洋中的腐蚀离子包括 SO42-、Cl-、CO32-、Mg2+和 Ca2+等，其中关于 SO42-对混凝土材料的化学侵蚀研究最为广泛。
干湿循环-盐结晶转化为应力的计算方法硝酸盐结晶导致膨胀应力硫酸盐结晶导致膨胀应力影响因素转化盐过饱和度盐浓度分布水饱和度干湿循环盐结晶转化为应力计算方法的验证物理结晶作用物理化学耦合作用SEM/EDS、XRDIR、DSC应力的提出开裂前应变计算方法的应用加速劣化等效为外加荷载各作用所占份额对比
【参考文献】：
期刊论文
[1]6种硫酸盐类矿物药中红外鉴别[J]. 闫蔚,曾柏淋,王淑美,孟江,梁生旺. 中国实验方剂学杂志. 2015(20)
[2]硫酸钠溶液在降温结晶过程中的盐胀与冻胀[J]. 李星星,王思敬,肖锐铧,程东幸,严福章. 岩土工程学报. 2016(11)
[3]基于SVM复合绝缘子老化性能的判断方法[J]. 何贵,廖平军. 电瓷避雷器. 2015(04)
[4]基于模糊-支持向量机的煤层底板突水危险性评价[J]. 曹庆奎,赵斐. 煤炭学报. 2011(04)
[5]苯酚分光光度法测定食品中硝酸盐与亚硝酸盐[J]. 叶瑞洪,林谦. 闽江学院学报. 2010(02)
[6]干湿循环作用下混凝土硫酸盐侵蚀劣化机理试验研究[J]. 高润东,赵顺波,李庆斌,陈记豪. 土木工程学报. 2010(02)
[7]用硬度计预测混凝土强度—回归式的可靠性[J]. 宣立军,于连合,S.R.M.Khan,J.Noorzaei,M.R.A.Kadir,M.S.Jaafar,W.A.M.Thanoon. 工程质量. 2009(02)
[8]混凝土盐结晶破坏的研究[J]. 杨全兵,朱蓓蓉. 建筑材料学报. 2007(04)
[9]西部基础设施建设市场分析[J]. 马泽平,李绍海. 建筑经济. 2006(05)
[10]海水侵蚀下混凝土强度预测模型研究[J]. 林跃忠,王铁成,米胜东,王来. 中国港湾建设. 2004(04)
博士论文
[1]干湿环境下混凝土收缩与收缩应力研究[D]. 高原.清华大学 2013
[2]混凝土自身与干燥收缩一体化及相关问题研究[D]. 侯东伟.清华大学 2010
[3]复杂环境下混凝土硫酸盐侵蚀微—宏观劣化规律研究[D]. 高润东.清华大学 2010
[4]干湿交替下表层混凝土中水分与离子传输过程研究[D]. 李春秋.清华大学 2009
[5]混凝土盐结晶侵蚀机理与评价方法[D]. 马昆林.中南大学 2009
[6]高维数据的降维理论及应用[D]. 谭璐.国防科学技术大学 2005
[7]人工神经网络技术及其应用[D]. 覃光华.四川大学 2003
硕士论文
[1]海洋环境下混凝土强度演化预测评价系统[D]. 康文策.东南大学 2017
[2]基于支持向量机的高速公路物流量预测研究[D]. 杨健.昆明理工大学 2017
[3]污水环境下混凝土的劣化行为及预测研究[D]. 包昕.石家庄铁道大学 2016
[4]高维大数据降维及快速处理技术与应用研究[D]. 王永康.华南理工大学 2016
[5]基于BP神经网络的混凝土坝安全监测统计模型研究[D]. 董梦思.昆明理工大学 2015
[6]基于人工神经网络的HPC强度预测[D]. 胡鑫.湖南大学 2014
[7]基于SVR的混凝土/水泥的配合比对其抗压强度影响规律的研究[D]. 谭庆双.重庆大学 2014
[8]干湿循环和硫酸盐侵蚀下混凝土水分传输规律研究[D]. 刘鹏.南京理工大学 2013
[9]基于支持向量机的混凝土性能研究[D]. 殷宏辉.湖南大学 2012
[10]基于BP神经网络的HPFL加固混凝土粘结机理研究[D]. 施明君.长安大学 2012
本文编号：3507029
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