《鋼筋混凝土梁橋耐久性能多尺度數值模擬分析策略》是依託重慶大學，由塗熙擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鋼筋混凝土梁橋耐久性能多尺度數值模擬分析策略
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：塗熙
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
當前混凝土梁橋巨觀尺度耐久性分析在考慮混凝土非均質特性及鋼筋實際鏽蝕狀態上還存在困難，單一尺度模型不能較好的適應整體與細部構造的組合計算要求，細觀尺度模型因複雜的分析模型和較大計算量而無法拓展至全橋，因此研究多尺度數值模擬分析策略對於耐久性分析是十分必要的基礎工作。.本項目擬研究細觀尺度混凝土複合材料形式的扭曲效應，建立跨尺度物質傳輸等代模型，實現多尺度模型的劣化傳遞效應與聯合分析；研究考慮混凝土開裂和鋼筋鏽蝕的構件力學性能，提出多參數跨尺度鋼筋混凝土構件力學性能退化分析模型；通過實際混凝土梁橋調研及其耐久性退化過程數值模擬重建，對多尺度耐久性數值模擬分析的關鍵參數和傳遞規律進行對比和校正；研究混凝土梁橋的構造形式對整體結構耐久性的作用，提出含多尺度子模型的混合模型耐久性分析策略。.研究成果將建立混凝土梁橋耐久性精細化分析方法，有利於發展混凝土橋樑耐久性設計及現有混凝土橋樑安全評價。
結題摘要
當前混凝土梁橋耐久性分析的難點在於，巨觀尺度分析無法考慮混凝土的非均質特性以及鋼筋實際鏽蝕狀態，單一尺度模型不能較好的適應整體與細部構造的組合計算要求，細觀尺度模型因複雜的分析模型和較大計算量而無法拓展至整體結構，因此有必要進行多尺度數值模擬分析方法研究。 本項目完成了混凝土中物質傳輸理論及數值模擬方法研究，建立了考慮細觀尺度與巨觀尺度相結合的氯離子多尺度數值模擬分析方法，完成了相應的數值模擬工具開發；完成了混凝土開裂多尺度數值模擬方法研究，建立了格構式模型與四邊形有限元模型相結合的混凝土開裂模擬分析方法，完成了相應的數值模擬工具開發；採用以上兩類數值模擬工具實現了鋼筋銹脹引起混凝土開裂數值模擬，從而實現材料劣化的多尺度擴散研究；建立了考慮鋼筋鏽蝕的混凝土結構耐久性評價方法，建立了平面鏽蝕模型，根據實驗數據獲得平面鏽蝕係數及非均勻鏽蝕係數模型，進一步建立了混凝土結構性能評價方法。 本項目通過研究建立了混凝土中物質傳輸的多尺度數值分析理論和方法，並給出了數值模擬實現方式，對類似物質傳輸機理研究提供了理論基礎。同時，本項目形成了建立混凝土梁橋耐久性精細化分析方法，有利於發展混凝土橋樑耐久性設計及現有混凝土橋樑安全評價。
