鏽蝕鋼筋混凝土結構的形態演化與服役可靠性研究

《鏽蝕鋼筋混凝土結構的形態演化與服役可靠性研究》是依託深圳大學，由李大望擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：鏽蝕鋼筋混凝土結構的形態演化與服役可靠性研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：李大望
• 依託單位：深圳大學

項目摘要

以鏽蝕鋼筋混凝土結構為對象，研究其形態和性能演化規律以及服役可靠性問題。基於結構劣化程度與空間分布形態的現場調研結果，通過加速試驗獲得鏽蝕鋼筋和鋼筋混凝土試件，研究鏽蝕鋼筋的形態、統計分布特徵及其與混凝土表面劣化狀況的關聯性；試驗研究鏽蝕鋼筋的本構關係並建立相應的半解析模型；試驗分析鏽蝕鋼筋與混凝土的粘結性能，修正現有粘結本構模型；結合鏽蝕構件的試驗、有限元分析和理論方法，研究平截面假定的適用性和修正方案，建立鏽蝕構件的抗彎剛度和正截面承載力修正模型，並據此研究構件正截面的失效機制；針對構件的脆性與延性失效機制，建立鏽蝕超靜定桿件荷載效應的分析模型並結合正截面承載力分析模型，建立以機率為判據的超靜定桿件的重要失效模式庫；由此提取結構的重要失效模式並計算系統可靠度；研究劣化部位、失效機制對結構時變可靠度的影響規律。為鏽蝕鋼筋混凝土結構的服役可靠性評估、維修加固及全壽命分析提供科學依據。

結題摘要

項目研究以鋼筋鏽蝕為主線，採用現場調研、理論分析、試驗研究和數值計算等方法，研究了鏽蝕鋼筋混凝土結構的形態和性能演化規律以及服役可靠性問題。調研了數10棟既有建築結構外部環境狀況，採集了200餘個混凝土芯樣並相應進行了基本力學性能和耐久性指標測試分析；研究了水泥基材料孔溶液的離子傳輸性能及電化學阻抗譜特徵的影響因素；建立了鏽蝕鋼筋本構關係的簡約理論模型，探討了鏽蝕鋼筋的空間分布形態和統計分布特徵，構建了鏽蝕鋼筋本構關係的有限元模型；研究發展了辨識混凝土構件中鋼筋鏽蝕損傷狀況的方法；研發了鋼筋起銹的辨識裝置與方法，進行了鋼筋起銹時間和速率的試驗測試與統計分析；試驗研究了不同水壓下混凝土滲水量的時變規律及其抗滲性能；進行了海洋大氣區、浪濺區和水下多類別海洋腐蝕環境作用及其效應的模擬試驗研究；進行了不同軸壓比和鏽蝕率的鋼筋混凝土柱動力性能試驗與建模分析，試驗研究了鏽蝕鋼筋混凝土框架的失效機制和破壞模式；研究建立了鏽蝕構件正截面承載力修正模型，考慮多種影響因素和鋼筋鏽蝕分布形態，數字模擬分析了鏽蝕鋼筋混凝土梁的服役可靠度及其時間演化特徵。 獲3項國家發明專利授權和9項實用新型專利授權，獲軟體著作權登記成果各2項；已發表論文12篇；參與本項目的研究生15名，其中已培養畢業碩士生8名。