书籍详情
氯盐侵蚀环境下盾构隧道结构性能全寿命计算方法
作者：雷明锋，彭立敏，施成华，元强，任加林 编
出版社：科学出版社
出版时间：2021-11-01
ISBN：9787030675521
定价：¥108.00
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内容简介
本书围绕氯盐侵蚀环境下盾构隧道结构性能全寿命计算理论和方法问题开展系统研究。全书分别就我国城市轨道交通盾构隧道相关理论的发展和研究现状以及在氯盐侵蚀环境下全寿命设计理论与方法、环境与动（静）荷载耦合作用下盾构隧道管片结构耐久性、适用性和安全性计算理论与方法等问题展开阐述。本书可供从事隧道及地下工程设计、施工和科研的专业技术人员参考。
作者简介
暂缺《氯盐侵蚀环境下盾构隧道结构性能全寿命计算方法》作者简介
目录
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 全寿命设计理论与方法研究
1.2.2 地下结构混凝土耐久性研究
1.2.3 盾构隧道结构混凝土耐久性研究
1.2.4 混凝土结构耐久性寿命预计方法研究
1.3 盾构隧道管片结构计算模型简介
1.3.1 均质圆环模型
1.3.2 等效刚度圆环模型
1.3.3 自由铰圆环模型
1.3.4 梁-弹簧模型
1.3.5 梁-接头模型
1.4 发展趋势
1.4.1 现存问题
1.4.2 有待进一步研究的问题和发展趋势
1.5 盾构隧道管片结构性能全寿命计算理论框架
1.5.1 全寿命结构性能的概念
1.5.2 全寿命计算理论的基本思想
1.5.3 氯盐侵蚀环境下全寿命结构性能极限状态的界定
1.5.4 荷载-氯盐耦合作用下管片结构性能全寿命计算理论框架
参考文献
第2章 氯盐侵蚀环境盾构隧道结构耐久性设计与寿命预计理论
2.1 氯离子在混凝土内的迁移机制与分析模型
2.1.1 氯离子在混凝土中的扩散过程
2.1.2 扩散系数
2.1.3 对流区深度
2.1.4 表面氯离子浓度
2.1.5 钢筋脱钝氯离子浓度临界值
2.2 环境时间相似理论
2.2.1 扩散系数的时变特征
2.2.2 人工环境加速试验与工程实际条件的相关性
2.3 盾构隧道混凝土衬砌耐久性设计与寿命预计
2.3.1 基于环境时间相似理论的混凝土耐久性试验方法
2.3.2 盾构隧道衬砌混凝土耐久性设计方法
2.3.3 盾构隧道衬砌混凝土耐久性寿命预计
2.4 基于半概率性能的盾构隧道混凝土耐久性设计与寿命预计
2.4.1 极限状态方程
2.4.2 环境荷载与结构抗力概率统计
2.4.3 盾构隧道结构混凝土耐久性半概率设计方法
2.4.4 盾构隧道结构混凝土耐久性寿命半概率预计方法
参考文献
第3章 氯盐侵蚀环境和静载耦合作用下管片结构耐久性试验研究
3.1 试验设计
3.1.1 试验目的及内容
3.1.2 试验原型与相似材料
3.1.3 试验工况设计
3.1.4 试验方法及试验装置
3.1.5 试验步骤
3.2 试验结果及分析
3.2.1 试验结果
3.2.2 溶液浓度对氯离子扩散的影响
3.2.3 荷载水平对氯离子扩散的影响
3.2.4 侵蚀时间对氯离子扩散的影响
参考文献
第4章 氯盐侵蚀环境与静载耦合作用下的管片混凝土耐久性分析方法
4.1 均匀压缩条件下的管片结构氯盐侵蚀耐久性分析
4.1.1 扩散系数
4.1.2 表面氯离子浓度
4.1.3 均匀压缩条件下管片结构氯盐侵蚀模型
4.2 考虑应力线性分布特征的管片混凝土氯离子侵蚀模型
4.2.1 模型推导
4.2.2 求解方法与计算流程
4.2.3 模型验证
4.2.4 模型讨论与参数分析
参考文献
第5章 考虑动载损伤效应的混凝土氯离子扩散系数计算
5.1 概述
5.1.1 初始缺陷
5.1.2 温度损伤
5.1.3 荷载损伤
5.2 初始缺陷下混凝土氯离子扩散系数的计算
5.3 考虑混凝土损伤的氯离子扩散系数
5.3.1 基本假设
5.3.2 基于名义抗压强度的损伤混凝土孔隙率计算
5.3.3 基于名义抗压强度的损伤下混凝土氯离子扩散系数计算
5.4 动载损伤下混凝土中氯离子扩散系数计算
5.4.1 动载损伤下混凝土中氯离子扩散系数计算方法推导
5.4.2 动载循环比对混凝土中氯离子扩散系数的影响
参考文献
第6章 损伤状态下盾构管片混凝土氯离子侵蚀试验
6.1 试验目的与内容
6.2 试样制备
6.3 试验装置及具体步骤
6.3.1 损伤构造
6.3.2 基于动态弹性模量测试的损伤标定
6.3.3 损伤状态下混凝土氯离子浸泡试验及氯离子浓度测试
6.4 试验工况设置
6.5 试验结果及分析
6.5.1 环境氯离子浓度对氯离子扩散的影响
6.5.2 侵蚀时间对氯离子扩散的影响
6.5.3 混凝土损伤程度对氯离子扩散的影响
参考文献
第7章 考虑损伤效应的混凝土氯离子侵蚀扩散模型
7.1 多因素共同作用下的氯离子扩散系数
7.1.1 初始缺陷状态下的氯离子扩散系数
7.1.2 损伤劣化系数
7.2 多因素共同作用下的表面氯离子浓度
7.3 多因素共同作用下的氯离子扩散计算模型
7.4 动载损伤和静力荷载耦合作用下的氯离子侵蚀模型
7.4.1 模型的建立
7.4.2 均布荷载下混凝土孔隙变化
7.4.3 均布荷载作用下混凝土氯离子侵蚀模型
参考文献
第8章 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性分析方法与应用
8.1 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性分析方法
8.2 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性计算程序的开发
8.2.1 COMSOL Multiphysics简介
8.2.2 计算模块的选择
8.2.3 分析模型的建立
8.2.4 计算APP程序封装
8.2.5 程序计算验证
8.3 工程应用
8.3.1 工程概况
8.3.2 计算模型
8.3.3 计算结果及分析
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 全寿命设计理论与方法研究
1.2.2 地下结构混凝土耐久性研究
1.2.3 盾构隧道结构混凝土耐久性研究
1.2.4 混凝土结构耐久性寿命预计方法研究
1.3 盾构隧道管片结构计算模型简介
1.3.1 均质圆环模型
1.3.2 等效刚度圆环模型
1.3.3 自由铰圆环模型
1.3.4 梁-弹簧模型
1.3.5 梁-接头模型
1.4 发展趋势
1.4.1 现存问题
1.4.2 有待进一步研究的问题和发展趋势
1.5 盾构隧道管片结构性能全寿命计算理论框架
1.5.1 全寿命结构性能的概念
1.5.2 全寿命计算理论的基本思想
1.5.3 氯盐侵蚀环境下全寿命结构性能极限状态的界定
1.5.4 荷载-氯盐耦合作用下管片结构性能全寿命计算理论框架
参考文献
第2章 氯盐侵蚀环境盾构隧道结构耐久性设计与寿命预计理论
2.1 氯离子在混凝土内的迁移机制与分析模型
2.1.1 氯离子在混凝土中的扩散过程
2.1.2 扩散系数
2.1.3 对流区深度
2.1.4 表面氯离子浓度
2.1.5 钢筋脱钝氯离子浓度临界值
2.2 环境时间相似理论
2.2.1 扩散系数的时变特征
2.2.2 人工环境加速试验与工程实际条件的相关性
2.3 盾构隧道混凝土衬砌耐久性设计与寿命预计
2.3.1 基于环境时间相似理论的混凝土耐久性试验方法
2.3.2 盾构隧道衬砌混凝土耐久性设计方法
2.3.3 盾构隧道衬砌混凝土耐久性寿命预计
2.4 基于半概率性能的盾构隧道混凝土耐久性设计与寿命预计
2.4.1 极限状态方程
2.4.2 环境荷载与结构抗力概率统计
2.4.3 盾构隧道结构混凝土耐久性半概率设计方法
2.4.4 盾构隧道结构混凝土耐久性寿命半概率预计方法
参考文献
第3章 氯盐侵蚀环境和静载耦合作用下管片结构耐久性试验研究
3.1 试验设计
3.1.1 试验目的及内容
3.1.2 试验原型与相似材料
3.1.3 试验工况设计
3.1.4 试验方法及试验装置
3.1.5 试验步骤
3.2 试验结果及分析
3.2.1 试验结果
3.2.2 溶液浓度对氯离子扩散的影响
3.2.3 荷载水平对氯离子扩散的影响
3.2.4 侵蚀时间对氯离子扩散的影响
参考文献
第4章 氯盐侵蚀环境与静载耦合作用下的管片混凝土耐久性分析方法
4.1 均匀压缩条件下的管片结构氯盐侵蚀耐久性分析
4.1.1 扩散系数
4.1.2 表面氯离子浓度
4.1.3 均匀压缩条件下管片结构氯盐侵蚀模型
4.2 考虑应力线性分布特征的管片混凝土氯离子侵蚀模型
4.2.1 模型推导
4.2.2 求解方法与计算流程
4.2.3 模型验证
4.2.4 模型讨论与参数分析
参考文献
第5章 考虑动载损伤效应的混凝土氯离子扩散系数计算
5.1 概述
5.1.1 初始缺陷
5.1.2 温度损伤
5.1.3 荷载损伤
5.2 初始缺陷下混凝土氯离子扩散系数的计算
5.3 考虑混凝土损伤的氯离子扩散系数
5.3.1 基本假设
5.3.2 基于名义抗压强度的损伤混凝土孔隙率计算
5.3.3 基于名义抗压强度的损伤下混凝土氯离子扩散系数计算
5.4 动载损伤下混凝土中氯离子扩散系数计算
5.4.1 动载损伤下混凝土中氯离子扩散系数计算方法推导
5.4.2 动载循环比对混凝土中氯离子扩散系数的影响
参考文献
第6章 损伤状态下盾构管片混凝土氯离子侵蚀试验
6.1 试验目的与内容
6.2 试样制备
6.3 试验装置及具体步骤
6.3.1 损伤构造
6.3.2 基于动态弹性模量测试的损伤标定
6.3.3 损伤状态下混凝土氯离子浸泡试验及氯离子浓度测试
6.4 试验工况设置
6.5 试验结果及分析
6.5.1 环境氯离子浓度对氯离子扩散的影响
6.5.2 侵蚀时间对氯离子扩散的影响
6.5.3 混凝土损伤程度对氯离子扩散的影响
参考文献
第7章 考虑损伤效应的混凝土氯离子侵蚀扩散模型
7.1 多因素共同作用下的氯离子扩散系数
7.1.1 初始缺陷状态下的氯离子扩散系数
7.1.2 损伤劣化系数
7.2 多因素共同作用下的表面氯离子浓度
7.3 多因素共同作用下的氯离子扩散计算模型
7.4 动载损伤和静力荷载耦合作用下的氯离子侵蚀模型
7.4.1 模型的建立
7.4.2 均布荷载下混凝土孔隙变化
7.4.3 均布荷载作用下混凝土氯离子侵蚀模型
参考文献
第8章 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性分析方法与应用
8.1 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性分析方法
8.2 损伤下混凝土氯离子侵蚀耐久性计算程序的开发
8.2.1 COMSOL Multiphysics简介
8.2.2 计算模块的选择
8.2.3 分析模型的建立
8.2.4 计算APP程序封装
8.2.5 程序计算验证
8.3 工程应用
8.3.1 工程概况
8.3.2 计算模型
8.3.3 计算结果及分析
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