銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的形態(tài)演化與服役可靠性研究

項目研究以鋼筋銹蝕為主線，采用現(xiàn)場調(diào)研、理論分析、試驗研究和數(shù)值計算等方法，研究了銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的形態(tài)和性能演化規(guī)律以及服役可靠性問題。調(diào)研了數(shù)10棟既有建筑結(jié)構(gòu)外部環(huán)境狀況，采集了200余個混凝土芯樣并相應(yīng)進(jìn)行了基本力學(xué)性能和耐久性指標(biāo)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(xué)阻抗譜特征的影響因素；建立了銹蝕鋼筋本構(gòu)關(guān)系的簡約理論模型，探討了銹蝕鋼筋的空間分布形態(tài)和統(tǒng)計分布特征，構(gòu)建了銹蝕鋼筋本構(gòu)關(guān)系的有限元模型；研究發(fā)展了辨識混凝土構(gòu)件中鋼筋銹蝕損傷狀況的方法；研發(fā)了鋼筋起銹的辨識裝置與方法，進(jìn)行了鋼筋起銹時間和速率的試驗測試與統(tǒng)計分析；試驗研究了不同水壓下混凝土滲水量的時變規(guī)律及其抗?jié)B性能；進(jìn)行了海洋大氣區(qū)、浪濺區(qū)和水下多類別海洋腐蝕環(huán)境作用及其效應(yīng)的模擬試驗研究；進(jìn)行了不同軸壓比和銹蝕率的鋼筋混凝土柱動力性能試驗與建模分析，試驗研究了銹蝕鋼筋混凝土框架的失效機制和破壞模式；研究建立了銹蝕構(gòu)件正截面承載力修正模型，考慮多種影響因素和鋼筋銹蝕分布形態(tài)，數(shù)字模擬分析了銹蝕鋼筋混凝土梁的服役可靠度及其時間演化特征。 獲3項國家發(fā)明專利授權(quán)和9項實用新型專利授權(quán)，獲軟件著作權(quán)登記成果各2項；已發(fā)表論文12篇；參與本項目的研究生15名，其中已培養(yǎng)畢業(yè)碩士生8名。 2100433B

以銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為對象，研究其形態(tài)和性能演化規(guī)律以及服役可靠性問題?；诮Y(jié)構(gòu)劣化程度與空間分布形態(tài)的現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，通過加速試驗獲得銹蝕鋼筋和鋼筋混凝土試件，研究銹蝕鋼筋的形態(tài)、統(tǒng)計分布特征及其與混凝土表面劣化狀況的關(guān)聯(lián)性；試驗研究銹蝕鋼筋的本構(gòu)關(guān)系并建立相應(yīng)的半解析模型；試驗分析銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能，修正現(xiàn)有粘結(jié)本構(gòu)模型；結(jié)合銹蝕構(gòu)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，建立銹蝕構(gòu)件的抗彎剛度和正截面承載力修正模型，并據(jù)此研究構(gòu)件正截面的失效機制；針對構(gòu)件的脆性與延性失效機制，建立銹蝕超靜定桿件荷載效應(yīng)的分析模型并結(jié)合正截面承載力分析模型，建立以概率為判據(jù)的超靜定桿件的重要失效模式庫；由此提取結(jié)構(gòu)的重要失效模式并計算系統(tǒng)可靠度；研究劣化部位、失效機制對結(jié)構(gòu)時變可靠度的影響規(guī)律。為銹蝕鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的服役可靠性評估、維修加固及全壽命分析提供科學(xué)依據(jù)。

本書是作者從事服役工程結(jié)構(gòu)可靠性理論及其應(yīng)用研究的總結(jié)。本書從結(jié)構(gòu)可靠性理論研究的不同方面，在服役工程結(jié)構(gòu)可靠性的基本原理、計算方法和工程應(yīng)用等方面進(jìn)行了較為詳盡的論述，并對國內(nèi)外有關(guān)研究進(jìn)行了綜述。本書共分8章，內(nèi)容包括服役工程結(jié)構(gòu)可靠性分析的基本概念和原理、服役工程結(jié)構(gòu)的抗力分析、服役工程結(jié)構(gòu)的荷載及效應(yīng)、服役工程結(jié)構(gòu)靜力時變可靠性、服役工程結(jié)構(gòu)的動力可靠性、服役結(jié)構(gòu)體系可靠度和服役工程結(jié)構(gòu)及其系統(tǒng)可靠性評價理論的應(yīng)用。

本書可供土木工程、水利工程、橋梁工程、市政工程和工程管理等專業(yè)的科技人員、大學(xué)生和研究生等參考。

本書主要介紹了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)銹蝕損傷檢測與評估的內(nèi)容和方法，包括緒論、鋼筋混凝土銹蝕破壞形態(tài)、鋼筋混凝土銹蝕損傷參數(shù)檢測等8章。

前言

第1章 緒論

1.1 服役工程結(jié)構(gòu)可靠性研究的重要性

1.2 結(jié)構(gòu)可靠性研究的發(fā)展及應(yīng)用概況

1.3 服役工程結(jié)構(gòu)可靠性理論及應(yīng)用研究概況

1.4 股役工程結(jié)構(gòu)可靠性研究的主要內(nèi)容

第2章 服役工程結(jié)構(gòu)可靠性分析的基本概念和原理

2.1 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)與可靠度

2.2 結(jié)構(gòu)的基本變量不確定性及分析方法

2.3 服役工程結(jié)構(gòu)可靠性分析的基本特點

2.4 服役工程結(jié)構(gòu)可靠性分析的基本原理

第3章 服役工程結(jié)構(gòu)的抗力分析

3.1 影響服役工程結(jié)構(gòu)抗力的主要因素及統(tǒng)計特征

3.2 抗力的隨機過程概率模型

3.3 考慮驗證荷載的抗力估計方法

3.4 基于Bayesian方法的RC結(jié)構(gòu)多因素隨機時變抗力分析

3.5 基于實測樣本值的單因素抗力隨機時變模型

第4章 服役工程結(jié)構(gòu)的荷載及效應(yīng)

4.1 服役結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)特性的影響因素分析

4.2 服役建筑結(jié)構(gòu)的荷載分析與統(tǒng)計

4.3 服役水工結(jié)構(gòu)的水位及水荷載效應(yīng)分析

4.4 服役結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)的模糊概率模型

第5章 服役工程結(jié)構(gòu)靜力時變可靠性

5.1 服役工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的時變可靠性分析方法

5.2 驗證荷載條件下的服役結(jié)構(gòu)動態(tài)可靠性

5.3 廣議隨機空間內(nèi)的擬對數(shù)正態(tài)分布驗算點法

5.4 服役結(jié)構(gòu)的模糊動態(tài)可靠度

第6章 服役工程結(jié)構(gòu)動力可靠性

6.1 服役結(jié)構(gòu)時變動力可靠性基本概念和原理

6.2 基于隨機過程界限和首次超越機制的時變動力可靠性

6.3 服役結(jié)構(gòu)時變動力可靠性的最大熵法

6.4 基于結(jié)構(gòu)響應(yīng)級數(shù)擬合法的服役抗震結(jié)構(gòu)動力可靠度

第7章 服役結(jié)構(gòu)體系可靠度

7.1 結(jié)構(gòu)體系失效概率的基本計算方法

7.2 失效模式和驗證模式及相關(guān)性分析

7.3 考慮驗證模式的服役結(jié)構(gòu)體系失效概率的點估計方法

第8章 服役工程結(jié)構(gòu)及其系可靠性評價理論的應(yīng)用

8.1 基于計算可靠度的服役民用RC構(gòu)件的安全等級評價

8.2 基于構(gòu)件可靠度和鑒定標(biāo)準(zhǔn)的服役結(jié)構(gòu)安全性等級評估

8.3 基于層次分析法的復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的可靠性評價

8.4 基于碳化深度的服役混凝土構(gòu)件的耐久性

8.5 基于可靠度的服役結(jié)構(gòu)維修加固決策分析

8.6 服役堤防工程的可靠性評價及加固決策分析

8.7 服役土石壩工程系統(tǒng)主要失效模式下的可靠性評價

參考文獻(xiàn) 2100433B