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火灾后钢筋混凝土结构的材料特性、寿命预估和加固研究

近年来,国内外火灾事故不断,譬如美国的9.11事件、中国湖南衡阳火灾均因火灾导致建筑物倒塌,造成了惨重的人员和财产损失。这就需要对火灾中混凝土结构的材料特性进行研究,对火灾后混凝土结构的评估以及加固提出解决办法,有鉴于此,本文进行了下列工作:1、火灾后混凝土的微观分析及热发光技术实验研究。详细介绍了火灾后建筑结构的检测技术和手段,评价了各自的优缺点及适用范围,有助于统一火灾后的检测手段,分析了混凝土的微观结构及其组成成分,探讨了火灾中混凝土各组成成分发生的物理和化学变化,及由此对混凝土的力学性能带来的不利和有利作用,并结合实际工程,进行了热发光技术判断火灾后混凝土烧伤程度的实验。2、高温下钢筋和混凝土材料特性实验研究。进行了180根钢筋和102组混凝土试块的实验研究,主要研究了高温下四种常用钢筋的力学性能变化,高温下不同骨料、不同混凝土强度等级对混凝土力学性能的影响,高温自然冷却后螺纹钢筋的抗拉强度、屈服强度和延伸率的变化,高温  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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既有钢筋混凝土结构的耐久性评估方法研究

对既有混凝土结构的耐久性评估是混凝土结构耐久性课题的重要组成部分。本文结合国家自然科学基金、辽宁省科学技术基金课题及部分工程结构的检测和评估项目,对钢筋混凝土结构的耐久性评估课题进行了一些研究。主要包括以下几方面内容:1、给出一种抗力随时间变化时结构可靠度分析的方法,并且与现行规范的方法和等效抗力方法进行了比较。2、尝试运用结合费克扩散定律的泊松分布来描述氯离子侵蚀现象,对氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构的耐久性进行评估。3、考虑失效模式间的相关性对结构整体可靠度的影响,用系统可靠度方法分析多种腐蚀因素作用下钢筋混凝土结构的可靠度。4、根据属性识别理论,建立了既有钢筋混凝土构件质量综合评判的变权模型,对既有钢筋混凝土构件进行耐久性评估。根据评价因子实际贡献大小来确定权重,克服了人为给出权重的主观性,采用置信度准则来综合评判,相同类别之间还可以计算综合得分进行再分类。评判过程自始至终以实测值为基准,没有或很少受主观因素的影响。5、结...  (本文共127页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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钢筋混凝土结构基于可靠度的耐久性分析

钢筋混凝土结构的耐久性。是结构工程领域内世界各国广为关注的问题之一。钢筋混凝土结构的耐久性不足将引起结构性能的劣化,直接影响结构的安全。而同世界大部分国家一样,我国的结构设计采用了以可靠度理论为基础的概率极限状态设计法,因此,从可靠度角度研究耐久性是钢筋混凝土结构耐久性分析和设计的一个重要方面。本文结合国家攀登计划项目和国家自然科学基金项目,对钢筋混凝土结构基于可靠度的耐久性分析方法进行了研究。研究内容包括如下几个方面:(1) 提出了考虑抗力随时间变化的结构可靠度分析方法。这一方法简便易行,能够与现行可靠度设计统一标准的方法相协调,可用于老化结构的可靠度分析与评估;(2) 提出了大气环境下钢筋混凝土结构的可靠度分析方法,研究了环境条件、混凝土保护层厚度和混凝土强度对钢筋混凝土结构可靠度的影响;(3) 研究了考虑耐久性的结构经济优化设计方法,探讨了结构设计与维护的协调方法。优化研究表明。结构的设计与使用中的维护是相互关联的,合理的...  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

钢筋混凝土结构的本构关系及有限元模式

本文建立了混凝土材料新的三参数破坏准则,该准则具有函数形式简单、参数少、实验标定方便等特点,并与实验数据相吻合:提出一种修正的变模量本构模型,克服了中性变载时增量应力应变关系的不连续性:给出了用于三维有限元分析的开裂混凝土的本构关系,并基于裂缝带的柱状骨料咬合模型和混凝土的修正变模量本构模型导出了具体表达式:对于描述钢筋销栓作用的弹性地基梁模型,求得了地基弹性系数的弹性理论解析解。本文建立了用于大型结构分析的弥散/分层加筋混凝土有限元模式,该模式综合了上述特点,能在一个单元中同时考虑钢筋和混凝土的弹塑性变形、混凝土的开裂、拉伸硬化及钢筋销栓作用等非线性效应,该模式已成功地接入非线性静动力有限元分析通用软件ADINA,为大型钢筋混凝土结构有限元分析提供了有效工具。校核性算例及实例分析的结果验证了该模式的合理性与程序的可靠性。本文提出了修正牛顿迭代格式的二次加速方法。该方法比Aitken加速法有更快的收敛速度;给出了非对称刚度矩阵的...  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

钢筋混凝土结构预期使用期可靠度设计与FRP加固监测

针对长期环境作用、地震荷载作用下的钢筋混凝土建筑结构,本文分别在构件、结构体系和城市群体建筑三个层面上进行了可靠度设计、抗震性态分析以及FRP加固监测研究。首先,本文进行了预期使用期钢筋混凝土结构可靠度实用设计方法的研究。根据我国现行建筑结构可靠度设计原理,考虑耐久性退化影响因素,设计了抗力统计参数与我国调查结果一致的五种代表性钢筋混凝土构件,考虑多种荷载效应组合以及不同荷载效应比,研究了不同使用期内代表性构件的可靠度变化规律;为保证预期使用期内结构可靠度水平仍可满足现行规范要求,提出了根据预期使用期和抗力衰减幅度确定结构设计可靠度指标的方法,并通过优化的方法确定了预期使用期内的耐久性折减系数,给出了预期使用期结构可靠度设计的实用设计方法。并通过算例验证了本文提出方法的有效性。其次,研究了不同侧向力分布对钢筋混凝土结构体系抗震性能Pushover分析的影响。本文设计了五层、十层和十五层典型钢筋混凝土框架结构,各结构满足我国现行建...  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京工业大学
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基于可靠性分析的钢筋混凝土结构耐久寿命预测

目前,氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构的耐久性问题是土木工程学术界和工程界备受关注的问题之一。由于氯离子的侵蚀、混凝土中钢筋锈蚀,结构的耐久性能逐渐衰退,危害了结构的承载能力,降低了结构的使用寿命。因此,在结构投入一定使用年限后,根据结构服役期间的状况和荷载、外界环境等信息,对损伤后混凝土构件的性能进行评定,确定结构的使用状态和耐久使用年限,是需要深入研究的重要课题。本论文在国内外对氯离子侵蚀环境下混凝土结构耐久性研究成果的基础上,综合运用概率理论、结构可靠性理论、混凝土结构理论、神经网络理论、结构动力学理论等基本理论和方法,结合实际检测数据,按照氯离子侵蚀、钢筋锈蚀、锈蚀构件性能、锈蚀构件寿命预测的思路对氯离子侵蚀环境下钢筋混凝土结构耐久寿命预测的有关问题进行了深入系统地研究,完成以下主要研究工作并取得相应成果:1、提出了氯离子侵蚀下基于规定可靠指标的混凝土结构耐久寿命的概率计算方法。建立了基于规定可靠指标的混凝土耐久寿命的随机...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>