气候因素对钢筋综合侵蚀效应的试验研究

利用人工气候环境实验室对温度、湿度单因素对钢筋锈蚀速度的影响及综合效应进行了研究，分析了影响机理，得出了温度、湿度综合效应大干单因素影响的结论。     

七层框架结构办公楼整体平移工程设计

在七层框架结构办公楼的整体平移设计中,大轴力框架柱托换体系设计、大承载能力滚轴设计和行走基础设计是三项关键内容。通过试验研究得到框架柱托换体系的破坏形态,并以界面初始滑移前的抗冲切承载力作为托换承载力设计值,使托换体系具有一定的安全储备;利用钢管聚合物混凝土作为建筑物移动的滚轴,不仅有高承载力和滚动能力,还具有很好的弹性变形性能,使滚轴受力均匀;在框架柱的行走轨迹下增设过渡桩和行走基础梁,使结构移动中不均匀沉降减小,同时将原一柱一桩设计改为桩-条形基础设计。通过以上设计保证了移楼工程的顺利进行,也为小高层平移提供了技术基础。     

混凝土早期受荷对后期强度影响的研究

应力加载的历史,应在混凝土龄期处于相对较长的时期,要避免过早受荷,早期微裂缝的出现和开展对混凝土的后期工作性能不利,是耐久性的重要隐患。通过自行设计的持荷试验装置,分别研究了C30和C50混凝土在标准养护3d和5d,持续加载至28d后强度的变化,得出混凝土的自愈能力导致早龄期受荷对后期强度影响不大的结论。     

硫酸盐腐蚀后混凝土单轴受压本构关系

为了研究硫酸盐侵蚀环境下混凝土力学性能的变化,对受硫酸盐腐蚀的普通混凝土进行单轴受压实验.通过实验室加速腐蚀的实验方法,测定不同腐蚀时期的混凝土的应力应变全曲线,研究受腐蚀混凝土应力-应变曲线上的几个特征值(峰值应力及应变、弹性模量、割线模量、拐点应力及应变、收敛点应力及应变)随腐蚀程度变化的规律,对腐蚀后混凝土的应力应变全曲线进行拟合.结果表明:随腐蚀的进行,混凝土峰值应力、弹性模量先增加后减小,而峰值应变是先稍微有所减小,而后急剧增大;该实验条件下获得了受腐蚀后混凝土应力应变曲线上各特征值与峰值应力fc′的关系式,建立了曲线上升段参数αa的数学表达式.可以以受腐蚀混凝土的强度为基本参数,分别求解受腐蚀混凝土峰值应变、弹性模量,上升段曲线拟合参数、拐点应力以及收敛点应力.从而得到受腐蚀混凝土一系列的力学参数和本构关系.     

混凝土中钢筋的腐蚀动力学行为

根据电化学理论讨论了钢筋腐蚀动力学中混凝土电阻影响及腐蚀控制模式2个基本问题,推导了钢筋腐蚀的阴阳极极化方程及腐蚀电位表达式,分析了影响钢筋腐蚀速率的若干主要因素．结果表明,混凝土电阻通过影响腐蚀电极的极化阻力间接影响钢筋腐蚀速率;腐蚀的直接阻力仅仅来自极化阻力;当混凝土孔隙水含量极高时,腐蚀速率由氧浓差极化控制,并与含水率呈减函数关系,反之,则由电化学极化控制,并与含水率呈增函数关系;钢筋应力增大可以提高电化学极化控制下的腐蚀速率,但对氧浓差极化控制下的腐蚀速率并无影响;保护层厚度增大可以减小氧浓差极化控制下的腐蚀速率,但对电化学极化控制下的腐蚀速率并无显著影响．     

环境温湿度和水灰比对混凝土保护层氧扩散能力的影响

为了找出温度、湿度和水灰比对混凝土保护层氧气扩散系数的影响规律,应用中国矿业大学研制的氧气扩散系数测试装置,在不同温湿度和水灰比的条件下,对混凝土试件进行氧气扩散系数的正交试验研究.试验所得规律为钢筋锈蚀的定量评价提供了科学依据.     

钢筋非均匀锈胀力的理论分析

目前大多学者在采用弹性力学或有限元等方法研究钢筋锈胀现象时,均将其视为均匀锈蚀,然而这样并不能揭示锈蚀物产生、发展的机理,为此应用弹性力学理论建立了钢筋非均匀锈胀力的分布模型.该模型仍存在着误差,文章从锈蚀物物理参数的取值等方面论述了产生误差的原因,且提出了对理论公式的修正意见.     

移动地表土与砌体结构共同作用的接触模型

以移动地表土与基础底接触界面的剪切变形特征试验为基础,研究了土体移动对基础底面的作用机理,明确了土体移动对基础底面的作用包括剪切与滑动两个过程;提出了土体与基础底面的联结单元的数学与力学模型．通过土体与上部砌体结构共同作用的有限元分析以及相应的模型试验结果比较,验证了所建立的单元模型的可靠性．     

多层框架整体平移后隔震连接的减震性能研究

以对隔震连接的构造设计、滑动层材料的力学性能以及建筑物隔震性能进行了试验研究和数值模拟分析.结果表明,整体平移到位后结构具有隔震连接的便利条件;摩擦系数小于0.2的聚四氟乙烯板、不锈钢板等均可以作为滑动层材料;隔震效果随着摩擦系数的减小而提高,但滑动层的位移也随之增大,通过设置复位弹簧可以减小滑动位移,隔震效果随着复位弹簧刚度的增大而降低.提出以聚四氟乙烯板作为滑动材料,同时设置刚度为500 kN/m、最大压缩行程为150 mm的复位、限位弹簧的优化设计方案.     

混凝土氧气扩散性能的预测模型

钢筋保护层处混凝土的氧气扩散速率是影响混凝土内钢筋锈蚀速率的重要因素.为确定保护层处混凝土氧气扩散速率,从多孔材料气体扩散的基本原理出发,根据Fick扩散定律并结合影响混凝土中氧气扩散速率的具体因素,建立了混凝土氧气扩散性能的预测模型,并通过试验对模型进行了验证.试验表明预测模型的计算结果和试验测试结果基本一致;混凝土氧气扩散系数随混凝土孔隙率、环境温度和相对湿度的增高而增大,在温湿度条件不变的情况下,混凝土孔隙率由0.09增大到0.18时,混凝土氧气扩散系数约增大4倍.