考虑弯曲应力效应的钢筋混凝土碳化性能研究

发布时间：2022-08-07 18:41

　　混凝土结构的耐久性劣化已经成为土木工程界备受关注的焦点,其中,碳化损伤是耐久性中普遍存在的问题,对混凝土的碳化研究具有一定的理论价值和工程意义。实际工程中的混凝土构件是处于荷载与碳化的共同作用下,荷载的形式与大小必然会对碳化损伤产生一定的影响。基于此,本文开展了弯曲荷载下钢筋混凝土构件的碳化研究,更符合实际工程状态,可为混凝土耐久性的寿命预测和评估提供合理的参考。本文通过自行设计研制的弯曲荷载持载装置,对不同粉煤灰掺量的钢筋混凝土构件进行弯曲荷载下的快速碳化实验,分析了钢筋、浇筑面、角区二氧化碳二维扩散、粉煤灰等因素对钢筋混凝土抗碳化性能的影响,研究了不同弯曲应力水平对构件碳化的影响规律,建立钢筋混凝土碳化拉压影响系数。并以试验数据为基础,引入各因素影响系数,建立弯曲荷载作用下修正的钢筋混凝土碳化模型。最后,利用ANSYS有限元数值模拟软件,对弯曲荷载作用下钢筋混凝土的碳化损伤进行数值模拟。研究结果表明:（1）钢筋抑制了混凝土碳化深度;与底部相比,钢筋混凝土浇筑面处碳化深度明显提高;混凝土构件角区碳化存在二维扩散现象;粉煤灰掺量对钢筋混凝土碳化深度的影响呈线性关系;（2）弯拉应力与钢筋... 

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 粉煤灰掺量对混凝土碳化的影响
        1.2.2 角区二氧化碳二维扩散对混凝土碳化影响
        1.2.3 应力对混凝土碳化的影响
        1.2.4 混凝土碳化模型研究
        1.2.5 混凝土碳化数值模拟研究
    1.3 本文主要研究目的和内容
2 试验方案
    2.1 试验材料及配合比
        2.1.1 水泥
        2.1.2 掺合料
        2.1.3 骨料
        2.1.4 钢筋
        2.1.5 外加剂
        2.1.6 拌合水
        2.1.7 混凝土模具
    2.2 试件编号和试件数量
    2.3 加载方案
    2.4 试验步骤及试验方法
        2.4.1 强度试验
        2.4.2 混凝土极限弯曲承载力测定
        2.4.3 混凝土碳化试验
3 试验数据与结果分析
    3.1 强度试验结果与分析
    3.2 极限弯曲承载力试验测定结果
    3.3 碳化试验结果及分析
        3.3.1 钢筋对混凝土碳化的影响
        3.3.2 浇筑面对混凝土碳化的影响
        3.3.3 钢筋混凝土试件角区二维碳化深度研究
        3.3.4 粉煤灰对混凝土碳化深度的影响
    3.4 弯曲应力作用下混凝土碳化深度分析
        3.4.1 弯曲拉应力对混凝土碳化深度的影响
        3.4.2 弯曲压应力对混凝土碳化深度的影响
        3.4.3 钢筋混凝土拉压影响系数
        3.4.4 素混凝土与钢筋混凝土碳化差异分析
    3.5 本章小结
4 钢筋混凝土碳化深度预测模型
    4.1 模型的提出
    4.2 研究方法
    4.3 碳化模型影响系数
        4.3.1 弯曲拉应力影响系数
        4.3.2 弯曲压应力影响系数
        4.3.3 粉煤灰掺量影响系数
    4.4 钢筋混凝土碳化深度预测模型
    4.5 碳化深度预测模型验证
5 钢筋混凝土碳化的数值模拟分析
    5.1 热传导和混凝土碳化相似类比分析
    5.2 参数赋值
    5.3 数值模拟
    5.4 结果分析
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
论文发表情况
作者简介
致谢



本文编号：3670844