一、锈蚀钢筋的力学性能退化研究（论文文献综述）
江钰[1]（2021）在《锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究》文中提出钢筋混凝土结构是世界上使用率最高的结构之一,广泛用于建筑房屋、桥梁、道路、水利工程等基础设施中,由于混凝土自身的稳定性以及混凝土对内部钢筋有一定保护作用,人们在很长一段时间内都忽视了混凝土耐久性对结构的影响。近年来,随着钢筋混凝土结构数量的不断增多,结构的耐久性问题异常突出,越来越多的钢筋混凝土结构在远未达到其设计使用寿命时就经历了严重的力学性能退化,这在很大程度上威胁了结构的可靠性和安全性。结构耐久性问题引发的不仅仅是环境破坏、资源浪费等问题,甚至导致人员伤亡。因此,钢筋混凝土结构耐久性问题是土木工程基础设施可持续发展的关键问题,有必要对混凝土结构耐久性问题进行深入研究,为实际工程中钢筋混凝土结构的维护、修复项目提供理论参考。在以往研究中多以钢筋混凝土梁构件为主要研究对象,对竖向承重柱构件为主要研究对象的开展较少,并且以往研究多考虑单因素对结构的影响,不符合工程实际。本文以锈蚀钢筋混凝土柱为研究对象,采用试验研究与理论推导相结合的研究方法,从多因素耦合（环境-荷载）的研究角度出发开展钢筋混凝土柱耐久性试验,并建立锈蚀钢筋混凝土柱承载力退化模型,用于定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的残余承载力,为制定经济有效的修复、维护策略提供理论依据。本文试验研究部分的主要工作包括:利用自主设计的持续荷载-氯盐喷雾装置对钢筋混凝土柱进行长期性能试验,模拟实际工程中钢筋混凝土柱结构受氯盐环境影响的劣化历程,研究裂缝扩展与锈蚀率之间的关系以及不同持荷下钢筋混凝土柱的残余承载力随锈蚀程度的变化规律。本文理论部分主要工作包括:通过分析钢筋锈蚀引起的试验柱钢筋、混凝土材料损伤机理,构建相应的材料退化模型以及构件强度退化模型,定量计算锈蚀钢筋混凝土柱的轴心受压以及偏心受压残余承载力,并依据锈蚀柱信息绘制对应的弯矩-轴力相互作用曲线（M-N图）,再将理论计算结果与试验测得结果进行对比校核,最终形成锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型。试验结果与理论结果对比表明,本文建立的锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力退化模型不仅可以定量评估钢筋混凝土结构的力学性能,同时可以在钢筋混凝土结构的锈蚀损伤寿命期内提供最优修复加固方案,为实际工程提供一定程度的理论参考。
张龙[2]（2021）在《CFRP加固荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能研究》文中认为实际工程中的钢筋混凝土梁基本都是在荷载、环境等两种或多种因素耦合作用下工作的,但目前国内外学者的研究主要针对于荷载作用下的机械损伤或环境侵蚀下的钢筋锈蚀损伤等单一因素影响下的损伤梁及CFRP加固损伤梁抗弯性能研究,这与实际结构的外部受力状态并不相符。因此,研究耦合损伤梁及CFRP加固耦合损伤梁的抗弯性能具有重要的现实意义。本文在试验研究和已有的理论公式基础之上,对荷载与环境耦合作用下的损伤梁及CFRP加固耦合损伤梁进行抗弯性能分析,建立耦合损伤梁的承载力和刚度计算公式,主要内容如下:（1）通过对普通钢筋混凝土梁进行前期加载和海水干湿循环试验,使得试验梁发生接近实际结构的机械与钢筋锈蚀耦合损伤。通过实测数据,将机械损伤和钢筋锈蚀损伤进行量化,得到机械损伤度和钢筋锈蚀率,将耦合损伤梁极限承载力实测值和理论值进行分析,确定每根试验梁的耦合损伤度;（2）对耦合损伤梁及CFRP加固耦合损伤梁进行抗弯加载试验,结果表明,试验梁的屈服强度、抗弯承载力、刚度都随着耦合损伤程度的增大而降低;（3）将CFRP加固耦合损伤梁的挠度、钢筋应变、极限荷载、裂缝发展、混凝土应变等与未加固耦合损伤梁进行对比,研究粘贴CFRP加固对耦合损伤梁抗弯性能退化的影响。结果表明:耦合损伤梁粘贴CFRP加固后,刚度、抗弯承载力、屈服荷载都有提升;裂缝宽度降低,但裂缝条数增多;（4）以普通梁抗弯承载力理论公式为基础,将相关学者锈蚀损伤梁和本文耦合损伤梁试验数据拟合,建立了协同工作系数与机械损伤度和钢筋锈蚀率的函数关系,推导出耦合损伤梁抗弯承载力计算公式。以普通梁刚度理论公式为基础,结合本文耦合损伤梁荷载-挠度等试验数据,对相关参数进行拟合修正,推导出荷载与环境耦合损伤梁的刚度计算公式;（5）从中部弯曲裂缝处剥离破坏的机理出发,推导CFRP加固普通梁的剥离承载力计算公式,通过对机械损伤、钢筋锈蚀损伤等参数对界面粘结应力的影响分析,结合CFRP加固耦合损伤梁的试验数据,拟合得到CFRP加固耦合损伤梁的剥离承载力计算公式;利用刚度解析法推导CFRP加固普通梁的刚度计算公式,以相关学者和本文试验数据为基础,拟合得到机械损伤和钢筋锈蚀对相关参数的折减公式,推导出CFRP加固荷载与环境耦合损伤梁的刚度计算公式。
熊浩怀[3]（2021）在《昆明地区某实验厂房RC排架柱不同服役周期内安全性能综合评估研究》文中研究指明钢筋混凝土结构（RC结构）是目前使用最为广泛的结构形式。长期暴露在自然环境中服役的RC结构普遍受到了环境的侵蚀作用,出现了碳化和钢筋锈蚀等病害,导致结构力学性能逐步退化,增加了提前失效的风险。但现有研究中鲜有考虑环境因素的影响,同时综合耐荷和抗震对RC重要构件进行安全性能评估的研究,因此,在实际工程中开展此类工作显得极为迫切且具有现实意义。鉴于此,本文以昆明地区某实验楼厂房的RC排架柱为研究案例,研究环境因素影响下排架柱在不同服役周期内的承载能力和抗震性能退化规律,并对其安全性能进行综合评估,最后本文基于排架柱保护层混凝土锈胀裂缝宽度并结合神经网络开发能快速评估其安全性能的无损检测系统KUSYPJZ-T1,以下为本文主要研究工作:（1）为建立准确的ABAQUS有限元模型分析排架柱的安全性能退化规律,研究了钢筋和混凝土的本构关系,基于Mander模型修正了箍筋锈蚀后的约束混凝土本构,利用文献试验数据验证了模型的准确性,并通过Najar理论建立了核心区混凝土的ABAQUS塑性损伤模型;采用了考虑粘结滑移效应的钢筋双折线模型,并考虑了钢筋锈蚀后对滑移效应的影响。（2）为评估排架柱在不同服役周期内的安全性能,根据《既有混凝土结构耐久性评定标准》（GB/T51355-2019）,考虑到实际服役环境的影响对排架柱的劣化进程进行了分析,计算了内部钢筋初始锈蚀时刻和相应锈蚀速率;同时根据劣化进程有针对性的设计了多组包含不同服役周期的损伤工况,利用ABAQUS有限元分别对其进行了常规单调加载和地震作用反复加载。（3）为量化评估不同服役期内RC排架柱的安全性能,定义了承载安全系数表征排架柱的承载性能变化规律,采用耗能和变形双参数研究了不同服役周期内排架柱的抗震损伤情况,综合承载和抗震能力对排架柱在不同服役周期和超限服役状态下的安全性能进行了评估,并对排架柱超限服役提出了加固建议。（4）为实现对实际工程中排架柱安全性能的快速评估和无损检测,研究了排架柱锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀率的计算模型,提出了基于锈胀裂缝宽度的安全性能评估方法,基于本文对不同服役工况的排架柱的ABAQUS模拟结果数据,结合BP神经网络模型开发了快速评估排架柱安全性能的软件系统。
周子豪[4]（2021）在《煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究》文中指出煤矿地面环境作为一种较为常见的工业环境,存在大量的有害介质。这些有害介质与煤矿生产中的荷载耦合作用下会对构件产生不同程度的破坏。本文在已有研究的基础上对中度劣化的RC柱力学性能退化规律进行研究,同时对构件加载方法进行改进,以提高试验的效率及安全性,研究获得的主要结论和创新如下:1.试验得到了在构件中度劣化的状态下,构件不同部位混凝土的碳化深度,抗压强度等数据。通过对这些数据的分析研究,发现对于大偏心RC柱,其混凝土劣化程度与混凝土所处应力状态相关,受压的混凝土的劣化程度小于受拉侧混凝土。对于损伤劣化RC柱,两侧混凝土劣化程度的差距更为明显。本文分别对劣化柱和损伤劣化柱不同位置混凝土抗压强度-劣化周期关系曲线进行拟合,得到相应公式。2.本文对劣化和损伤劣化RC柱钢筋锈蚀率和钢筋力学性能进行研究。研究发现,钢筋的锈蚀与混凝土的劣化之间存在对应关系,劣化后的混凝土表面酥松且出现裂缝,使得有害介质可以直接与钢筋接触,加速钢筋的锈蚀。此外,研究还得到了不同锈蚀状态下钢筋的力学性能,发现钢筋锈蚀对钢筋力学性能的影响不仅仅是通过削减截面尺寸,拟合出锈蚀率-钢筋力学性能曲线。3.本文对构件力学性能试验的加载方式进行了改进,采用横向加载方式取代传统的竖向加载方式。采用横向加载后,构件在安装的过程中仅需对一个方向进行对中,而竖向加载需要对两个方向进行对中;同时横向加载有效减少了试验过程中构件的重心高度,不需像竖向加载一样全程布置防护措施。同时,本文结合理论计算及试验数据,得到两种加载方式间的荷载换算方法。4.对中度劣化状态下劣化和损伤劣化RC柱力学性能的退化规律进行了研究,发现:进入中度劣化以后,构件力学性能退化速度明显加快,且对于损伤劣化柱这种现象更为显着。结合混凝土和钢筋的研究结果,对中度劣化RC柱的劣化机理进行分析,并基于此提出中度劣化状态下劣化和损伤劣化RC柱承载力劣化规律。
冯博强[5]（2021）在《氯离子环境下RC柱时变抗震性能分析》文中研究说明当钢筋混凝土（RC）柱处在氯离子侵蚀环境下时,会随时间的推移而逐渐发生锈蚀。箍筋发生锈蚀后,会对约束的核心区混凝土应力-应变产生影响,进而造成保护层混凝土的开裂与纵筋所受约束效应发生劣化,致使纵筋与混凝土间的粘结性能下降,导致结构在地震等极端事件作用下发生比预期更为严重的破坏结果。因此,对氯离子环境中经历不同锈蚀时间的RC柱进行抗震性能评估就显得尤为重要。然而,现有的箍筋约束混凝土应力-应变模型在进行理论分析与计算时忽略了点蚀的影响,导致对箍筋约束混凝土应力-应变性能的劣化程度考虑不足;同时,箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型则主要依赖于通过试验数据拟合得到的经验公式,因此很难确定箍筋锈蚀对钢筋所受约束效应劣化机理的影响,另外,由于不同试验研究中所采用的试件尺寸亦不相同,导致不同的模型间存在较大的离散性。鉴于此,本文基于已有研究,将理论分析与数值模拟相结合,对处于氯离子侵蚀环境中不同锈蚀时长的RC柱抗震性能进行研究,主要内容如下:（1）首先,基于已有研究成果,通过分析钢筋表面点蚀坑深度及其分布概率随锈蚀时间的发展过程,得到考虑均匀锈蚀与点蚀耦合影响的锈蚀钢筋时变损伤模型;随后通过分析点蚀对锈蚀箍筋的影响,重点分析了不同锈蚀时间下箍筋约束混凝土应力-应变关系的变化规律,进一步对已有约束混凝土应力-应变模型进行修正,建立考虑点蚀效应的锈蚀箍筋约束混凝土时变应力-应变模型;最后,将本文模型的模拟结果曲线与相关文献中的试验结果曲线进行对比,分析验证本文模型的可靠性。结果表明:随着锈蚀时间的增加,点蚀对箍筋损伤的影响逐渐增大,相较于已有模型,本文所建模型在描述不同锈蚀时间下箍筋约束混凝土应力-应变曲线的变化时有更好的稳定性。（2）通过对经历不同锈蚀时长的纵筋约束机理进行分析,基于研究内容（1）中的损伤模型,结合以往研究成果对不同锈蚀时长的纵筋所受约束应力进行确定,进而得到不同锈蚀时刻纵筋所受约束应力的计算方法;随后,通过研究纵筋与混凝土间的细观受力模型,确定不同锈蚀时间下箍筋约束纵筋与混凝土间的受力状态,建立锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型;最后,在此基础上,选取不同文献中的试验数据,验证本文所建模型的有效性,并进一步与已有模型行对比,分析其适用性。结果表明:箍筋的锈蚀会造成保护层混凝土的提前开裂,导致其对纵筋的约束应力加速劣化,从而影响纵筋与混凝土的粘结滑移性能,本文所建模型可以较为准确的表征不同锈蚀时长和不同尺寸参数的箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移性能变化情况。（3）基于已有的RC柱试件,采用OpenSEES有限元软件建立与试验中不同锈蚀时长试件的材料参数等效的RC柱有限元模型,并加载同等的横向往复荷载;再将模拟得到的数据作为基础,通过分析不同锈蚀时刻构件的滞回和骨架曲线,刚度以及延性的变化情况,得到在不同锈蚀时间下钢筋混凝土柱的抗震性能。结果表明:当锈蚀时间较短时,钢筋混凝土柱的抗震性能会随着箍筋锈蚀时间的推移而小幅提升;随着锈蚀时间的推移,抗震性能开始逐渐劣化,并由于箍筋的影响会加速这一过程的发生,出现比预期更为严重的性能劣化。
杨倩[6]（2021）在《氯离子侵蚀RC框架结构抗震时变可恢复性分析》文中研究指明近年来结构可恢复性的概念受到了广泛的关注,在建筑结构中引入地震可恢复性理论可为结构的抗震设计提供一种新的设计理论和途径,因此,研究人员纷纷对此展开了重点研究。本文以钢筋混凝土（RC）框架结构为例,对受到氯离子侵蚀的该类框架结构进行可恢复性研究。钢筋在氯离子侵蚀下会发生锈蚀现象,造成结构在地震等极端事件作用下发生比预期更为严重的破坏结果,从而产生巨大的经济损失和更大的社会影响。因此在进行氯离子侵蚀环境下不同服役龄期的RC框架结构地震可恢复分析时,考虑钢筋锈蚀的影响尤为重要。而目前常用的可恢复性分析方法未较好考虑这一现象,因此,低估了氯离子侵蚀下RC框架结构劣化程度,以至于过低评估了结构易损性,进而导致RC框架结构的地震可恢复分析评估过高,对决策人员制定响应的减灾策略造成了一定的影响。鉴于此,本文考虑钢筋锈蚀对结构地震可恢复性的影响,通过对不同服役龄期RC框架结构损伤函数的改进,研究氯离子侵蚀环境下不同服役龄期的RC框架结构地震可恢复性,具体研究内容如下:（1）对钢筋受氯离子的侵蚀原理以及相关基础理论进行论述与分析。利用Fick第二定律,在腐蚀电流的时变特性基础上通过原理转换得出氯离子对钢筋侵蚀的函数关系式。接着,对钢筋受侵蚀后的力学性能进行了全面的研究,得到了锈蚀钢筋损伤劣化性能随侵蚀时间的变化规律以及表达式。（2）基于研究内容（1）的锈蚀钢筋力学性能变化规律,将框架结构损伤指标与从结构初始损伤极限状态到倒塌极限状态的峰值地面加速度对应的剩余抗震能力联系起来,建立锈蚀钢筋混凝土框架结构损伤指标,在此基础上,通过综合考虑结构损失函数、恢复函数以及恢复时间,最终建立锈蚀钢筋混凝土结构抗震时变可恢复性分析方法。（3）以我国8度区,氯离子侵蚀的中低层钢筋混凝土框架结构为例,应用OPENSEES有限元软件构建RC框架结构数值模型,对RC框架结构计算得出的相关综合损失结果进行分析处理,分析该框架结构时变易损性。基于此,对其功能指标以及功能恢复过程进行相应的分析与论述,以验证本文所建结构地震时变可恢复性的可行性。
季隋栋[7]（2021）在《氯盐服役环境下钢筋混凝土柱偏心受压性能研究》文中研究指明钢筋混凝土作为一种力学性能优良的传统建筑材料被广泛应用于各种现代土木工程建筑结构中。但近海沿岸地区及其他处于富盐地区中的钢筋混凝土主体结构常常会因为氯化钠离子的严重侵蚀而致使其正常使用性能出现较大退化,从而严重影响了结构的耐久性。为了研究氯盐服役环境下钢筋混凝土柱受压性能的影响,本文共设计制作了 16根钢筋混凝土柱进行偏心受压性能试验,主要工作如下:（1）首先对钢筋混凝土柱的材性进行研究。对不同氯盐侵蚀环境的混凝土立方体试块进行抗压强度试验,研究结果表明:随着侵蚀时间的增加,混凝土抗压强度呈现出先增大再减小的趋势。为了研究氯盐服役环境中钢筋的力学性能退化规律,分别开展了氯盐侵蚀后钢筋受力性能和荷载氯盐侵蚀耦合后钢筋受力性能拉伸试验。研究表明:氯离子侵入钢筋的时间越长,钢筋的锈蚀程度就越高,钢筋的力学性能降低。在相同侵蚀环境下,随着应力水平的不断提升,钢筋强度退化越明显。（2）其次对氯盐侵蚀和荷载氯盐侵蚀耦合作用下的钢筋混凝土柱进行偏心受压性能试验,得到不同侵蚀时间和不同应力水平下的构件破坏形态、挠度、混凝土压应变、最大裂缝宽度和极限承载力的变化规律。对比试验结果分析发现:混凝土柱在大偏压作用下的破坏形态均为受压区混凝土被压碎;构件从开始加载直至破坏均符合平截面假定;当构件不承受荷载水平时,在受拉区混凝土开裂之前,构件的荷载-混凝土压应变曲线近似为一条直线。随着受力荷载的不断增加,受拉区混凝土连续开裂,荷载-混凝土压应变斜率变小。侵蚀90天构件的混凝土性能发挥的最好,180天的最差。对构件施加荷载水平后,当侵蚀135天时,该构件混凝土所受的压应变最大,混凝土抗蚀性能已经得到了充分发挥;钢筋混凝土柱的极限承载力随着侵蚀时间的增加而下降。当侵蚀时间相同时,构件的承载力普遍随着应力水平的增加而下降。（3）最后运用ABAQUS有限元分析模拟的氯盐服役环境下钢筋混凝土柱的柱中挠度曲线、受拉损伤和受压损伤与实际相符合,验证了 ABAQUS软件的适用性。补充数据分析5种侵蚀参数（混凝土强度、偏心距、应力强度水平、配筋率和侵蚀时间）对钢筋混凝土柱受压性能影响:混凝土强度增加,钢筋混凝土柱刚度增加,极限承载力提高,当侵蚀时间为90天时,构件的抗变形能力提高的最快;偏心距增加,柱中挠度增加,极限承载力减小,且随着侵蚀时间的增加,构件的极限承载力下降速度明显加快;提高配筋率有利于钢筋混凝土柱增强其抵抗变形能力和承载力,随着偏心距的增加,配筋率对钢筋混凝土柱屈服荷载和极限荷载的影响逐渐减小;在相同应力水平下,随着侵蚀时间的增加,钢筋混凝土柱的屈服荷载和极限承载力逐渐减少,柱抗变形能力减少,且随着侵蚀时间的推移,这种影响逐渐明显。
周炎[8]（2021）在《酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估》文中研究指明位于酸性大气环境中的钢筋混凝土（Reinforced concrete,RC）结构不仅长期面临地震灾害的威胁,还同时遭受环境中氢离子、硫酸根离子和硝酸根离子等侵蚀作用影响,导致混凝土及其内部钢筋发生不同程度的腐蚀,引起混凝土保护层开裂脱落、钢筋截面削弱以及钢筋与混凝土之间粘结性能退化等问题,导致RC建筑结构抗震性能降低、地震韧性衰退和地震灾害风险增加。目前,该问题已得到国内外学者的广泛关注,亦取得了一定的研究进展。然而,国内外关于酸性大气侵蚀环境下RC结构耐久性和抗震性能交叉领域的研究较为滞后,无法为该环境下RC结构地震韧性评估提供科学理论支撑。因此,为减少酸性大气环境下地震灾害造成的人员伤亡和财产损失,开展该环境下RC结构抗震性能与地震韧性评估研究十分必要和迫切。本文以酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙构件抗震性能为切入点,进而延伸至以RC剪力墙为主要抗侧力构件的RC框架剪力墙结构地震韧性研究,主要工作与结论如下:（1）采用人工气候环境腐蚀技术模拟酸性大气环境,对9片不同设计参数下RC剪力墙试件进行不同循环次数的加速腐蚀试验,继而进行拟静力加载试验。试验结果表明:酸性大气环境侵蚀将显着影响RC剪力墙破坏过程与模式,削弱其承载力、变形、耗能和刚度等抗震性能,同时,不同设计参数下的RC剪力墙抗震性能随腐蚀程度退化规律不同。（2）基于既有耐久性研究成果对单元中混凝土与钢筋本构关系进行考虑腐蚀影响的修正,继而基于本文试验数据对二维RC板本构（FSAM）中的抗剪参数予以重新标定,对腐蚀后钢筋粘结滑移本构予以修正,并基于应变渗透理论模拟腐蚀后界面间的粘结滑移效应,最终提出了酸性大气环境下腐蚀RC剪力墙数值建模方法,并基于试验数据验证了其准确性。（3）采用随机森林算法对RC剪力墙抗震试验数据集进行挖掘学习,提出了RC剪力墙破坏模式高效识别方法,并基于腐蚀RC剪力墙试验结果验证了其准确性与适用性。结合破坏模式识别技术与腐蚀RC剪力墙数值模拟方法,对不同破坏模式下的2304个腐蚀RC剪力墙进行数值模拟试验,继而基于模拟数据对既有RC剪力墙抗剪承载力公式进行修正,最终提出了酸性大气环境下不同破坏模式RC剪力墙抗剪承载力计算公式。（4）通过工程实测与理论分析,建立了酸性大气环境下混凝土腐蚀程度与钢筋锈蚀程度的经时概率模型与腐蚀RC构件的破坏状态划分方法;考虑材料强度变异性与腐蚀程度不确定性,建立了不同服役时间与设计参数下的RC框剪结构主要结构构件数值模型;结合本文数值模拟方法与最大似然估计和假设检验的统计分析方法,获得了各构件不同服役时间与损伤状态下的层间位移角概率分布统计参数,进而建立了酸性大气环境下RC框剪结构主要结构构件基于威布尔累积概率分布的易损性模型。（5）建立了酸性大气环境下RC框剪典型结构,继而采用基于IDA分析方法,获得了不同强度地震作用下典型结构地震响应;修正《建筑抗震韧性评价标准》中的损失与恢复分析方法,结合腐蚀RC构件易损性模型,得到了不同地震动下各典型结构的经济损失和恢复时间分布;进而,以经济损失标定功能损失并建立功能恢复模型,绘制了典型结构功能-时间-强度韧性曲面。最终,建立了可用于表征不同强度地震作用下腐蚀RC框剪结构综合地震韧性的定量评估框架,并据此得到了酸性大气环境下RC框剪结构地震韧性随服役时间与层数的变化规律。
杨俊[9]（2020）在《氯盐环境下预应力混凝土装配整体式框架的时变抗震性能研究》文中提出几十年来,针对预制结构已有大量的研究和应用。通过使用施工质量好、可快速安装的预制构件,可取得良好的综合效益。然而,出于对其抗震能力的担忧,预制结构在抗震地区的应用往往受限。为此,各国研究人员开展了大量的研究来提高预制结构的抗震能力,特别是预制构件节点的抗震能力,并提出了一系列预制装配结构体系,如预应力混凝土装配整体式框架体系（世构体系）。对于预制混凝土结构,由于连接部位和后浇叠合层的存在,锈蚀介质更容易侵入到混凝土中;同时,锈蚀过程高度依赖于结构构造及建造方法。值得注意的是,目前预应力混凝土装配整体式框架结构已应用于沿海环境,锈蚀可能导致其结构性能发生退化。然而,针对锈蚀预制预应力混凝土结构抗震性能的研究尚鲜有报道。本论文通过试验和数值分析,对锈蚀预应力混凝土装配整体式框架结构的时变抗震性能进行了研究,具体包括:（1）介绍了氯离子侵蚀过程和材料性能的退化,以及预应力混凝土装配整体式框架结构的构造。对不同锈蚀程度下预应力混凝土装配整体式框架梁柱节点的抗震性能进行了试验研究。制作了5个不同锈蚀程度的预应力混凝土装配整体式框架梁柱节点,并进行循环加载测试。对其开裂模式、滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性和耗能能力进行了对比分析,得到了承载能力、延性以及耗能能力的退化规律及退化模型。（2）试验研究了不同锈蚀程度及不同U形钢筋搭接长度对梁柱节点的抗震性能影响。制作了十个不同锈蚀程度及不同搭接长度的梁柱节点,并进行低周反复加载,对滞回曲线、骨架曲线、承载能力、延性、耗能能力进行了对比分析。结果表明,锈蚀显着影响了结构的抗震性能。大部分试件呈现出弯曲失效的破坏模式,而对于锈蚀极为严重的试件,预制梁和键槽接触界面可能出现失效破坏。总体上,拥有较短键槽长度的试件抗震性能优于键槽长度相对较长的试件。然而,随着锈蚀率的增加,这个差距有所减小。根据试验结果,给出了锈蚀环境下预应力混凝土装配整体式框架结构的设计建议。（3）通过长期加载试验,研究了恒载和锈蚀耦合作用下预应力混凝土叠合梁的时变性能。在加速锈蚀过程中,对6根预应力叠合梁施加不同等级的恒载,同时记录预应力损失及混凝土应变随时间的变化。试验结果表明,不同的恒载等级明显影响了预应力钢绞线的局部锈蚀损伤（坑蚀）。同时,恒载和锈蚀耦合作用所产生的的损伤大于单个因素所产生的损伤。通过长期监测试验,给出了不同条件下预应力混凝土叠合梁预应力损失及混凝土应变时变曲线,为理解和评估预应力混凝土叠合梁的长期性能提供参考。（4）为评估锈蚀预应力混凝土装配整体式框架的时变抗震性能,对一个不同锈蚀程度的4层框架进行了多尺度建模。在ABAQUS中通过用户自定义材料（UMAT）模块建立了一个纤维单元模型来模拟锈蚀钢筋的滞回行为,并通过先前的节点试验数据验证了多尺度模型建模方法的有效性。该多尺度建模方法可以有效地平衡计算工作量和计算精度。基于所提出的多尺度模型,通过增量动力分析方法开展了锈蚀框架的易损性分析。分析结果表明,不同地震动和锈蚀率下的结构响应存在高度的离散性。同时,结构地震易损性与锈蚀率高度相关。随着锈蚀率的增加,结构失效概率呈指数增长趋势。（5）基于可靠度理论,以Fick第二定律为基础,阐述了氯离子扩散规律及钢筋锈蚀机理,结合Duracrete模型及以往试验结果,确定了沿海环境参数及锈蚀参数的概率分布类型及统计特征。基于路径概率模型建立了综合考虑离子输运、钢筋锈蚀及承载力退化等多过程的装配式混凝土结构时变性能不确定性分析框架,针对各个极限状态开展了结构时变可靠性分析,揭示了结构可靠度指标的时变规律。最终,建立起一种预制预应力混凝土结构全寿命抗震性能评估模型。
刘云雁[10]（2020）在《氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究》文中研究表明预应力混凝土结构因其材料组成及力学特征较易受到自然环境的侵蚀,引起力筋锈蚀、混凝土开裂、预应力损失及结构承载性能退化等。近年来,沿海地区公路及铁路桥梁耐久性问题日益突显,已成为土木工程领域亟待解决的问题,但相关研究仍然较为有限。为此,本文对氯盐环境下钢绞线-混凝土粘结性能退化机理、局部/全梁锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能劣化规律以及CFRP增强效果等开展了试验研究、理论分析、声发射监测及数值模拟。主要的研究内容及结论如下:（1）氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究。利用湿盐砂加速腐蚀试验及中心拔出试验,分析了氯盐环境下钢绞线-混凝土试件的开裂模式、锈缝宽度及铁锈填充等腐蚀效应,研究了钢绞线锈蚀率、有效粘结长度、箍筋及CFRP加固等因素对钢绞线混凝土粘结-滑移曲线、旋转滑移速率、粘结强度及失效模式等粘结性能的劣化影响。可知,以锈蚀率1.5%为界,粘结滑移曲线发展模式显着改变,粘结强度呈先增大后降低趋势。基于试验数据,建立了与指数系数a、粘结强度τs有关的钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型。建立相关有限元模型并进行数值模拟,模拟值与试验值吻合较好。通过声发射技术,得到了声发射振铃计数、能量及持续时间等参数与钢绞线混凝土粘结性能间的关系,据此可对钢绞线与混凝土粘结失稳时刻及混凝土损伤演变过程进行表征。（2）氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。通过湿盐砂加速腐蚀试验,研究了预应力混凝土梁纯弯段锈蚀开裂过程及其自振频率的变化规律。可知混凝土的开裂速率随预应力程度的提高而增大,以锈蚀率1%为界,前四阶自振频率呈先增大后降低趋势,锈蚀率较高时,高预应力混凝土梁的高阶频率下降较明显。通过低周单向循环加载试验,研究了局部氯盐腐蚀及预应力程度对预应力混凝土梁应变分布、开裂荷载、极限荷载、短期抗弯刚度、峰值挠度、极限挠度、残余挠度、开裂速率及残余缝宽等抗弯性能的影响,可知氯盐环境下局部锈蚀高预应力混凝土的抗弯性能劣化较显着。（3）氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁的腐蚀效应及抗弯性能研究。基于氯盐溶液加速腐蚀试验,分别采用半电池电位、超声回弹、模特测试等方法对预应力混凝土梁的锈蚀进程进行评价。通过四点弯曲试验,研究了全锈蚀预应力混凝土梁力学性能退化规律。通过与局部锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度及抗弯刚度损失过程对比,可知,跨中纯弯段锈蚀对预应力混凝土梁抗弯性能的退化较为关键。基于有限元法建立全锈蚀预应力梁数值模型,对其抗弯性能及钢绞线滑移行为进行模拟,模拟值与试验值较吻合;采用高斯混合模型对声发射参数（RA、AF）进行聚类分析,得到混凝土拉伸及剪切开裂的分布特征,并通过声发射b值对混凝土损伤扩展过程进行表征。（4）CFRP增强锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究。采用细石混凝土及CFRP对全锈蚀预应力混凝土梁修复加固,研究了 CFRP增强前后锈蚀预应力混凝土梁的极限荷载、极限挠度、延性系数、钢绞线滑移及弯曲开裂速率等抗弯性能的退化规律;对比分析CFRP增强前后声发射参数（RA、AF、累计振铃计数、累计能量及b值）随荷载等级的变化特征,进而得到了 CFRP对锈蚀预应力混凝土梁损伤开裂行为的影响。综合可知,CFRP有效抑制了锈蚀预应力混凝土梁的弯曲开裂,使其抗弯承载力得到明显提高。
二、锈蚀钢筋的力学性能退化研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锈蚀钢筋的力学性能退化研究（论文提纲范文）
（1）锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢筋混凝土结构耐久性研究 |
| 1.2.2 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性试验研究 |
| 1.2.3 锈蚀钢筋混凝土构件耐久性理论研究 |
| 1.2.4 现有研究中存在的主要问题 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 锈蚀钢筋混凝土柱材料劣化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 钢筋、混凝土材料退化模型 |
| 2.2.1 钢筋锈蚀 |
| 2.2.2 混凝土保护层的开裂 |
| 2.2.3 混凝土横截面的损伤 |
| 2.2.4 受压区高度变化 |
| 2.3 钢筋混凝土柱结构强度退化模型 |
| 2.3.1 钢筋粘结强度退化 |
| 2.3.2 钢筋与混凝土之间应变不协调 |
| 2.3.3 钢筋屈曲 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力计算模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本假定 |
| 3.2.1 轴心受压柱计算模型基本假定 |
| 3.2.2 偏心受压柱计算模型基本假定 |
| 3.3 轴心受压柱残余承载力退化模型 |
| 3.4 偏心受压柱残余承载力计算模型 |
| 3.4.1 大、小偏心受压界限状态(e=ej) |
| ej)'>3.4.3 大偏心受压状态(e>ej) |
| 3.5 锈蚀柱残余承载力计算流程 |
| 3.6 计算模型验证 |
| 3.6.1 锈蚀柱材料损伤模型与残余承载力计算模型验证 |
| 3.6.2 锈蚀柱残余承载力模型验证 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 荷载与环境耦合作用下锈蚀钢筋混凝土柱承载力试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 试验设计与试件制作 |
| 4.2.1 试验设计 |
| 4.2.2 试件制作 |
| 4.2.3 试件分组 |
| 4.3 测试内容与试验装置 |
| 4.3.1 试验测试内容 |
| 4.3.2 长期性能试验装置 |
| 4.4 试件原材料性能测试 |
| 4.4.1 钢筋性能 |
| 4.4.2 混凝土性能 |
| 4.5 构件裂缝扩展情况 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 研究结论 |
| 5.2 本课题今后需进一步研究的地方 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）CFRP加固荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 损伤梁的抗弯性能退化研究 |
| 1.2.1 损伤梁的种类 |
| 1.2.2 钢筋锈蚀对混凝土结构抗弯性能影响机理研究 |
| 1.2.3 钢筋锈蚀对钢筋混凝土梁抗弯承载力的影响 |
| 1.2.4 钢筋锈蚀对钢筋混凝土梁刚度影响 |
| 1.3 CFRP加固损伤梁的抗弯性能退化研究 |
| 1.3.1 CFRP加固机械损伤梁的抗弯性能研究 |
| 1.3.2 CFRP加固钢筋锈蚀梁的抗弯性能研究 |
| 1.3.3 CFRP加固耦合损伤梁的抗弯性能研究 |
| 1.4 当前研究存在的问题和不足 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能试验研究 |
| 2.1 试件的制备 |
| 2.1.1 原材料及配合比 |
| 2.1.2 试件设计 |
| 2.1.3 机械损伤度的测定 |
| 2.1.4 纵筋锈蚀率的测定 |
| 2.1.5 耦合损伤度的确定 |
| 2.2 测点布置与数据采集 |
| 2.2.1 应变片和百分表布置 |
| 2.2.2 数据采集 |
| 2.3 加载方案 |
| 2.4 加载破坏现象 |
| 2.5 挠度测试结果及分析 |
| 2.6 应变测试结果及分析 |
| 2.6.1 钢筋应变 |
| 2.6.2 混凝土应变 |
| 2.7 抗弯承载力 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能理论分析 |
| 3.1 耦合损伤梁抗弯承载力计算 |
| 3.1.1 现有的钢筋混凝土锈蚀梁承载力计算方法 |
| 3.1.2 耦合损坏梁抗弯承载力分析 |
| 3.2 正常使用阶段耦合损伤梁刚度计算 |
| 3.2.1 刚度计算分析 |
| 3.2.2 耦合损伤梁参数取值 |
| 3.2.3 试验数据验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 CFRP加固荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能试验研究 |
| 4.1 耦合损伤度确定分析 |
| 4.2 加固方案 |
| 4.2.1 加固方式 |
| 4.2.2 CFRP加固施工工艺 |
| 4.3 测点布置与数据采集 |
| 4.3.1 应变片和百分表布置 |
| 4.3.2 数据采集 |
| 4.4 加载方案 |
| 4.5 加载破坏现象 |
| 4.6 挠度测试结果及分析 |
| 4.7 应变测试结果及分析 |
| 4.7.1 钢筋应变 |
| 4.7.2 CFRP应变 |
| 4.7.3 CFRP应变和钢筋应变比较 |
| 4.7.4 混凝土应变 |
| 4.8 抗弯承载力 |
| 4.9 CFRP加固梁与未加固梁抗弯性能对比分析 |
| 4.9.1 裂缝发展 |
| 4.9.2 挠度分析 |
| 4.9.3 钢筋应变分析 |
| 4.9.4 抗弯承载力 |
| 4.9.5 混凝土应变分析 |
| 4.10 本章小结 |
| 第5章 CFRP加固荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能理论分析 |
| 5.1 CFRP加固耦合损伤梁抗弯承载力计算 |
| 5.1.1 剥离破坏模式 |
| 5.1.2 中部弯曲裂缝处CFRP剥离破坏机理 |
| 5.1.3 正截面抗弯加固剥离承载力计算模型 |
| 5.1.4 耦合损伤梁正截面抗弯加固剥离承载力计算公式 |
| 5.2 正常使用阶段CFRP加固耦合损伤梁刚度计算 |
| 5.2.1 CFRP加固耦合损伤梁刚度计算分析 |
| 5.2.2 CFRP加固耦合损伤梁参数取值 |
| 5.2.3 试验数据验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 本文研究的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）昆明地区某实验厂房RC排架柱不同服役周期内安全性能综合评估研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 RC构件安全性能影响因素 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 RC构件混凝土碳化后力学性能研究现状 |
| 1.3.2 RC柱钢筋锈蚀后力学性能研究现状 |
| 1.3.3 RC柱损伤评估研究现状 |
| 1.4 本文研究意义、内容与技术路线 |
| 1.4.1 本文研究意义 |
| 1.4.2 本文研究主要内容 |
| 1.4.3 本文技术路线 |
| 第二章 考虑环境因素影响下排架柱的有限元材料本构模型 |
| 2.1 排架柱混凝土有限元塑性损伤模型 |
| 2.1.1 保护层混凝土塑性损伤模型 |
| 2.1.2 碳化混凝土塑性损伤模型 |
| 2.1.3 核心区混凝土塑性损伤模型 |
| 2.1.4 箍筋锈蚀核心区混凝土塑性损伤模型 |
| 2.2 排架柱钢筋本构模型 |
| 2.2.1 未锈蚀钢筋本构模型 |
| 2.2.2 锈蚀钢筋本构模型 |
| 2.3 排架柱钢筋与混凝土的粘结滑移本构模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 排架柱劣化进程分析及ABAQUS有限元模型构建 |
| 3.1 排架柱构件概况 |
| 3.2 排架柱劣化进程分析 |
| 3.3 排架柱有限元分析模型 |
| 3.3.1 模型选择及基本假定 |
| 3.3.2 模型尺寸及构造 |
| 3.3.3 材料本构模型选取 |
| 3.3.4 单元选择及网格划分 |
| 3.3.5 加载制度 |
| 3.4 排架柱工况参数 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 排架柱不同服役周期内的安全性能评估 |
| 4.1 排架柱承载性能分析 |
| 4.1.1 破坏形式 |
| 4.1.2 荷载-位移曲线 |
| 4.1.3 不同服役周期承载力变化规律 |
| 4.2 排架柱抗震性能分析 |
| 4.2.1 破坏形式 |
| 4.2.2 滞回曲线 |
| 4.2.3 骨架曲线 |
| 4.2.4 延性 |
| 4.2.5 刚度退化 |
| 4.2.6 耗能能力 |
| 4.3 排架柱安全性能评估 |
| 4.3.1 承载性能安全评估 |
| 4.3.2 抗震性能安全评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于锈胀裂缝宽度的排架柱安全性能评估软件开发 |
| 5.1 基于锈胀裂缝宽度的排架柱钢筋锈蚀率计算模型 |
| 5.1.1 钢筋锈蚀率与锈胀裂缝宽度关系 |
| 5.1.2 计算模型 |
| 5.2 KUSTPJZ-T1系统架构 |
| 5.2.1 系统简介 |
| 5.2.2 系统架构 |
| 5.3 排架柱BP神经网络模型构建 |
| 5.3.1 神经网络模型选用 |
| 5.3.2 训练集设置及标准化处理 |
| 5.3.3 BP神经网络模型训练参数设置 |
| 5.3.4 BP神经网络模型模型训练结果 |
| 5.4 KUSTPJZ-T1系统开发 |
| 5.4.1 基于PyQt5开发程序界面 |
| 5.4.2 KUSTPJZ-T1 程序封装 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 (攻读硕士期间撰写的学术论文及获奖情况) |
（4）煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 煤矿地面环境研究现状 |
| 1.3 混凝土材料劣化性能研究现状 |
| 1.4 锈蚀钢筋力学性能研究现状 |
| 1.5 劣化RC柱力学性能研究现状 |
| 1.6 需要进一步研究的问题 |
| 1.7 研究内容及技术路线 |
| 2 研究总体方案设计 |
| 2.1 煤矿地面工业环境模拟 |
| 2.2 研究方案设计 |
| 3 煤矿地面环境下劣化混凝土材料性能退化规律 |
| 3.1 煤矿地面环境下混凝土强度试验方案 |
| 3.2 试验过程及仪器 |
| 3.3 混凝土力学性能试验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 锈蚀钢筋力学性能研究 |
| 4.1 试验方法及过程 |
| 4.2 钢筋锈蚀率 |
| 4.3 钢筋锈蚀率发展规律 |
| 4.4 钢筋屈服强度和极限强度退化模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 构件加载方式及数据处理方法 |
| 5.1 实验方法及加载装置 |
| 5.2 加载方式受力分析及加载换算方法 |
| 5.3 横向加载与竖向加载试验数据对比 |
| 5.4 荷载换算方法验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 煤矿地面环境RC柱力学性能退化规律研究 |
| 6.1 试验柱破坏特征 |
| 6.2 承载能力退化 |
| 6.3 延性 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）氯离子环境下RC柱时变抗震性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 氯离子侵蚀引起的材料力学性能劣化研究现状 |
| 1.2.1 氯离子造成的钢筋锈蚀损伤 |
| 1.2.2 钢筋锈蚀对混凝土的影响 |
| 1.3 锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移性能的研究现状 |
| 1.4 不同锈蚀时长钢筋混凝土柱抗震性能研究现状 |
| 1.5 本文的工作 |
| 1.5.1 本文的研究思路 |
| 1.5.2 本文的研究内容 |
| 2 考虑点蚀效应的锈蚀箍筋约束混凝土时变应力-应变模型 |
| 2.1 点蚀对钢筋损伤的影响 |
| 2.1.1 点蚀机理 |
| 2.1.2 点蚀坑深度随锈蚀时间的发展规律 |
| 2.1.3 点蚀概率分布 |
| 2.1.4 钢筋时变损伤模型 |
| 2.2 锈蚀箍筋约束混凝土时变应力-应变模型 |
| 2.2.1 点蚀对锈蚀箍筋约束混凝土的影响 |
| 2.2.2 约束混凝土时变应力-应变模型 |
| 2.3 数值验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移性能研究 |
| 3.1 箍筋锈蚀对纵筋所受约束应力的影响 |
| 3.1.1 约束机理及保护层混凝土开裂时间 |
| 3.1.2 各时段纵筋所受约束应力 |
| 3.2 锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型 |
| 3.2.1 应力状态和强度准则 |
| 3.2.2 各时段的特征粘结强度和滑移特征值 |
| 3.2.3 锈蚀箍筋约束纵筋-混凝土粘结滑移模型 |
| 3.3 有效性验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于OpenSEES的锈蚀RC柱时变抗震性能数值分析 |
| 4.1 锈蚀RC柱有限元模型 |
| 4.1.1 模型简介 |
| 4.1.2 有限元模型的建立 |
| 4.1.3 模拟荷载加载 |
| 4.2 抗震分析 |
| 4.2.1 滞回曲线 |
| 4.2.2 骨架曲线 |
| 4.2.3 刚度衰减 |
| 4.2.4 延性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 对未来的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）氯离子侵蚀RC框架结构抗震时变可恢复性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究对象 |
| 1.3 意义及研究现状 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究现状 |
| 1.4 本文主要研究工作 |
| 1.4.1 本文的研究思路 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 2 氯离子侵蚀下钢筋变化规律以及力学性能分析 |
| 2.1 钢筋锈蚀 |
| 2.1.1 钢筋锈蚀过程 |
| 2.1.2 氯离子引起的钢筋锈蚀 |
| 2.2 钢筋初始锈蚀时间影响因素 |
| 2.2.1 保护层外表面氯离子浓度C_s |
| 2.2.2 氯离子扩散系数D |
| 2.2.3 钢筋锈蚀临界氯离子浓度C_(cr) |
| 2.2.4 混凝土保护层厚度 |
| 2.3 钢筋劣化规律 |
| 2.3.1 质量损失率确定 |
| 2.3.2 钢筋力学性能退化 |
| 2.4 结论 |
| 3 锈蚀RC框架结构抗震时变可恢复性分析方法 |
| 3.1 时变可恢复性 |
| 3.2 评估框架 |
| 3.2.1 损失函数 |
| 3.2.2 恢复函数 |
| 3.2.3 恢复时间 |
| 3.3 结论 |
| 4 基于OPENSEES的RC框架结构的可恢复性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构模型 |
| 4.3 结构增量动力分析方法简介 |
| 4.4 模型结构的IDA分析 |
| 4.4.1 结构有限元模型的建立 |
| 4.4.2 地震波的选择与调幅 |
| 4.4.3 服役时间对框架结构整体损伤的影响 |
| 4.5 结构地震易损性分析 |
| 4.6 结构可恢复性分析 |
| 4.6.1 损失率的变化规律 |
| 4.6.2 框架结构可恢复性分析 |
| 4.7 结论 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（7）氯盐服役环境下钢筋混凝土柱偏心受压性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外同类课题研究现状 |
| 1.2.1 混凝土试件抗压强度研究现状 |
| 1.2.2 锈蚀钢筋性能研究现状 |
| 1.2.3 钢筋混凝土柱受压性能研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的不足 |
| 1.4 本文研究目的及内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第二章 钢筋混凝土柱偏心试验设计与材性试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试件设计及制作 |
| 2.2.1 试件设计 |
| 2.2.2 试件制作 |
| 2.3 钢筋混凝土柱偏心受压性能试验 |
| 2.3.1 试验前准备工作 |
| 2.3.2 试验仪器及测量内容 |
| 2.3.3 试验方法和步骤 |
| 2.4 试件材性测试 |
| 2.4.1 氯盐环境下混凝土强度测试 |
| 2.4.2 氯盐和荷载氯盐环境耦合环境下钢筋拉伸试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 氯盐服役环境下钢筋混凝土柱偏心受压性能试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验现象及破坏机理 |
| 3.2.1 试验现象 |
| 3.2.2 破坏机理 |
| 3.3 试验结果与分析 |
| 3.3.1 混凝土沿截面高度的平均应变 |
| 3.3.2 荷载-挠度曲线 |
| 3.3.3 荷载-混凝土压应变 |
| 3.3.4 最大裂缝宽度 |
| 3.3.5 钢筋混凝土柱极限承载力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 钢筋混凝土柱偏心受压ABAQUS模拟分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ABAQUS简介 |
| 4.2.1 ABAQUS软件概述 |
| 4.2.2 ABAQUS模块 |
| 4.3 有限元建模 |
| 4.3.1 钢筋本构模型 |
| 4.3.2 混凝土本构模型 |
| 4.3.3 建模步骤 |
| 4.4 氯盐服役环境下钢筋混凝土柱ABAQUS适用性验证 |
| 4.4.1 极限承载力比较 |
| 4.4.2 混凝土应力分布情况分析 |
| 4.4.3 柱中荷载-挠度曲线分析 |
| 4.5 ABAQUS数值模拟参数分析 |
| 4.5.1 混凝土强度 |
| 4.5.2 偏心距 |
| 4.5.3 应力水平 |
| 4.5.4 配筋率 |
| 4.5.5 侵蚀时间 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RC建筑材料酸腐蚀机理与力学性能退化规律研究 |
| 1.2.2 腐蚀RC构件力学与抗震性能试验及数值模拟研究 |
| 1.2.3 建筑结构地震韧性评估研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 酸性大气环境下RC剪力墙抗震性能试验研究 |
| 2.1 试验方案 |
| 2.1.1 RC剪力墙设计 |
| 2.1.2 材料力学性能 |
| 2.1.3 加速腐蚀试验方案 |
| 2.1.4 加载装置与制度 |
| 2.2 试验现象与破坏过程 |
| 2.2.1 腐蚀现象与量化 |
| 2.2.2 破坏过程与滞回曲线 |
| 2.3 试验结果与分析 |
| 2.3.1 骨架曲线 |
| 2.3.2 承载能力 |
| 2.3.3 变形能力 |
| 2.3.4 剪切变形 |
| 2.3.5 强度衰减 |
| 2.3.6 刚度退化 |
| 2.3.7 滞回耗能 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 酸性大气环境下RC剪力墙数值模型研究 |
| 3.1 考虑弯剪耦合的剪力墙模拟方法 |
| 3.1.1 模型基本假定 |
| 3.1.2 二维RC板单元本构关系 |
| 3.1.3 整体刚度矩阵 |
| 3.1.4 本文建模思路 |
| 3.2 腐蚀混凝土本构修正 |
| 3.2.1 腹板非约束混凝土 |
| 3.2.2 边缘构件约束混凝土 |
| 3.3 锈蚀钢筋本构修正 |
| 3.4 抗剪机制相应系数修正 |
| 3.5 考虑腐蚀影响的粘结滑移效应模拟 |
| 3.5.1 零长度单元中混凝土应变修正 |
| 3.5.2 考虑腐蚀影响的钢筋滑移本构 |
| 3.6 模型的建立与验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 腐蚀RC剪力墙破坏模式与抗剪承载力预测 |
| 4.1 RC剪力墙破坏模式识别方法 |
| 4.1.1 RC剪力墙破坏模式分类 |
| 4.1.2 破坏模式识别方法对比 |
| 4.2 基于机器学习的RC剪力墙破坏模式识别 |
| 4.2.1 基于机器学习的分类算法 |
| 4.2.2 机器学习数据集 |
| 4.2.3 RC剪力墙破坏模式识别模型 |
| 4.3 腐蚀RC剪力墙模拟试验数据库 |
| 4.3.1 参数设置 |
| 4.3.2 影响参数分析 |
| 4.4 腐蚀RC剪力墙抗剪承载力预测 |
| 4.4.1 未腐蚀RC剪力墙抗剪承载力计算公式 |
| 4.4.2 不同破坏模式下抗剪承载力公式选择 |
| 4.4.3 考虑腐蚀影响的抗剪承载力公式修正 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 腐蚀RC框剪结构构件时变地震易损性分析 |
| 5.1 构件易损性分析方法对比 |
| 5.1.1 基于历史震害的经验分析方法 |
| 5.1.2 基于试验数据的统计分析方法 |
| 5.1.3 基于数值模拟的理论分析方法 |
| 5.2 腐蚀RC结构构件易损性分析 |
| 5.2.1 酸性大气环境下材料腐蚀程度经时变化规律 |
| 5.2.2 RC构件损伤破坏状态划分 |
| 5.2.3 腐蚀RC构件工程需求参数的选取 |
| 5.3 腐蚀RC剪力墙构件地震易损性曲线 |
| 5.3.1 参数选取与模型设计 |
| 5.3.2 DS-EDP结果对比分析 |
| 5.3.3 不同服役期构件层间位移角分布 |
| 5.3.4 不同服役期构件地震易损性曲线 |
| 5.4 腐蚀RC梁柱构件地震易损性曲线 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
| 6.1 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估框架 |
| 6.1.1 既有评估框架 |
| 6.1.2 本文评估框架 |
| 6.2 腐蚀RC框剪结构地震反应分析 |
| 6.2.1 典型结构平面布置形式 |
| 6.2.2 典型结构设计 |
| 6.2.3 典型结构数值模型的建立 |
| 6.2.4 增量动力时程分析 |
| 6.3 腐蚀RC框剪结构地震损失分析 |
| 6.3.1 损失评估方法 |
| 6.3.2 易损构件的选取与数量估计 |
| 6.3.3 构件易损性模型与修复费用比 |
| 6.3.4 不同参数下建筑损失分析结果 |
| 6.4 腐蚀RC框剪结构震损恢复分析 |
| 6.4.1 修复准备时间 |
| 6.4.2 修复策略制定 |
| 6.4.3 修复时间计算方法 |
| 6.4.4 不同参数下建筑恢复时间计算结果 |
| 6.5 腐蚀RC框剪结构地震韧性评估 |
| 6.5.1 功能-时间曲线的建立 |
| 6.5.2 不同服役期与层数的RC框剪结构地震韧性评估 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要研究结论 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 附录一: RC剪力墙构件机器学习数据集 |
| 附录二: 发表学术论文情况 |
| 附录三: 发表专着情况 |
| 附录四: 授权发明专利 |
| 附录五: 参加的科研项目 |
| 附录六: 获奖情况 |
（9）氯盐环境下预应力混凝土装配整体式框架的时变抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 锈蚀钢筋本构模型 |
| 1.2.2 钢筋-混凝土粘结滑移时变本构模型 |
| 1.2.3 锈蚀钢筋混凝土结构的抗震性能试验研究 |
| 1.2.4 锈蚀钢筋混凝土结构数值模拟及评估方法 |
| 1.2.5 锈蚀钢筋混凝土结构易损性分析 |
| 1.2.6 预应力混凝土装配整体式框架研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 参考文献 |
| 第二章 局部锈蚀预应力混凝土装配整体式框架梁柱节点的抗震性能研究 |
| 2.1 氯离子侵蚀过程与材料性能的退化 |
| 2.2 预应力混凝土装配整体式框架体系 |
| 2.3 梁柱节点试验设计 |
| 2.3.1 试件设计 |
| 2.3.2 材料参数 |
| 2.3.3 试件制作过程 |
| 2.3.4 加速锈蚀试验 |
| 2.3.5 加载制度及装置 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 锈蚀结果与分析 |
| 2.4.2 失效模式 |
| 2.4.3 滞回曲线 |
| 2.4.4 骨架曲线 |
| 2.4.5 承载能力 |
| 2.4.6 刚度及延性 |
| 2.4.7 能量耗散 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 U形钢筋锈蚀对结构性能影响的试验研究 |
| 3.1 试验设计 |
| 3.1.1 试件设计 |
| 3.1.2 材料参数 |
| 3.1.3 试件制作过程 |
| 3.1.4 加速锈蚀试验 |
| 3.1.5 加载制度及装置 |
| 3.2 试验结果分析 |
| 3.2.1 锈蚀结果 |
| 3.2.2 失效模式 |
| 3.2.3 滞回曲线及骨架曲线 |
| 3.2.4 承载能力 |
| 3.2.5 位移特征值 |
| 3.2.6 能量耗散 |
| 3.2.7 分析与建议 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 腐蚀环境对预应力叠合梁长期性能影响研究 |
| 4.1 试验概述 |
| 4.1.1 试件设计 |
| 4.1.2 锈蚀与荷载耦合作用的模拟 |
| 4.1.3 监测装置及测点布置 |
| 4.1.4 承载力测试 |
| 4.2 试验结果分析 |
| 4.2.1 锈蚀结果与分析 |
| 4.2.2 监测数据及分析 |
| 4.2.3 承载力测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 时变抗震性能数值分析 |
| 5.1 结构建模方法 |
| 5.1.1 节点建模方法及试验数据验证 |
| 5.1.2 框架分析模型 |
| 5.2 基于IDA的地震易损性分析 |
| 5.2.1 结构地震易损性分析的基本原理 |
| 5.2.2 地震易损性的分析方法 |
| 5.2.3 基于IDA的地震易损性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 考虑锈蚀效应的全寿命抗震性能评估 |
| 6.1 全寿命抗震性能评估框架 |
| 6.2 可靠度模型 |
| 6.3 锈蚀各阶段的时变概率模型 |
| 6.3.1 锈蚀诱发期 |
| 6.3.2 锈蚀发展期 |
| 6.3.3 结构锈蚀破坏期 |
| 6.4 基于路径概率模型的全寿命抗震性能评估 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 作者在攻读博士学位期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（10）氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 氯盐对受力混凝土的侵蚀研究 |
| 1.2.2 氯盐对预应力筋的侵蚀研究 |
| 1.2.3 钢绞线与混凝土间粘结性能研究 |
| 1.2.4 氯盐环境下预应力混凝土梁耐久性研究 |
| 1.2.5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁力学性能研究 |
| 1.3 目前存在的不足 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 2 氯盐环境下锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 锈蚀钢绞线与混凝土粘结性能试验研究 |
| 2.2.1 试验材料与试件制备 |
| 2.2.2 试验过程 |
| 2.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 2.2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结-滑移简化计算模型 |
| 2.3 锈蚀钢绞线混凝土的粘结滑移声发射信号特征 |
| 2.3.1 声发射信号振铃计数及能量分布特征 |
| 2.3.2 声发射持续信号分布特征 |
| 2.4 锈蚀钢绞线混凝土粘结性能数值模拟 |
| 2.4.1 材料模型 |
| 2.4.2 数值模型建立 |
| 2.4.3 模拟结果分析与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 氯盐环境下局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于湿盐砂法的预应力混凝土梁局部锈蚀试验研究 |
| 3.2.1 试验材料与试件制备 |
| 3.2.2 试验过程 |
| 3.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 3.3 局部锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
| 3.3.1 试件制备 |
| 3.3.2 试验过程 |
| 3.3.3 试验结果分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 氯盐环境下全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
| 4.2.1 试验材料与试件制备 |
| 4.2.2 试验过程 |
| 4.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 4.3 基于声发射的全锈蚀预应力混凝土梁损伤分析 |
| 4.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载分析 |
| 4.3.2 峰频分析 |
| 4.3.3 基于声发射的开裂模式分析 |
| 4.3.4 基于声发射的损伤扩展分析 |
| 4.4 全锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能数值模拟 |
| 4.4.1 数值模型建立 |
| 4.4.2 材料参数及本构关系 |
| 4.4.3 抗弯过程有限元模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 氯盐环境下CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 CFRP增强预应力混凝土梁抗弯性能试验研究 |
| 5.2.1 试件制备 |
| 5.2.2 试验过程 |
| 5.2.3 试验结果分析与讨论 |
| 5.3 基于声发射的CFRP增强预应力混凝土梁损伤分析 |
| 5.3.1 基于声发射的开裂与极限荷载 |
| 5.3.2 基于声发射的开裂模式分析 |
| 5.3.3 b值分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
| 致谢 |
四、锈蚀钢筋的力学性能退化研究（论文参考文献）
- [1]锈蚀钢筋混凝土柱残余承载力研究[D]. 江钰. 华东交通大学, 2021(02)
- [2]CFRP加固荷载与环境耦合损伤混凝土梁抗弯性能研究[D]. 张龙. 青岛理工大学, 2021(02)
- [3]昆明地区某实验厂房RC排架柱不同服役周期内安全性能综合评估研究[D]. 熊浩怀. 昆明理工大学, 2021
- [4]煤矿地面环境中度劣化RC柱力学性能退化规律研究[D]. 周子豪. 中国矿业大学, 2021
- [5]氯离子环境下RC柱时变抗震性能分析[D]. 冯博强. 西安工业大学, 2021
- [6]氯离子侵蚀RC框架结构抗震时变可恢复性分析[D]. 杨倩. 西安工业大学, 2021
- [7]氯盐服役环境下钢筋混凝土柱偏心受压性能研究[D]. 季隋栋. 扬州大学, 2021(08)
- [8]酸性大气环境下RC框架剪力墙结构抗震性能与地震韧性评估[D]. 周炎. 西安建筑科技大学, 2021
- [9]氯盐环境下预应力混凝土装配整体式框架的时变抗震性能研究[D]. 杨俊. 东南大学, 2020
- [10]氯盐环境下锈蚀预应力混凝土梁抗弯性能研究[D]. 刘云雁. 大连海事大学, 2020(04)
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