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海港桩基码头耐久性及整体可靠度分析方法
| 论文题名： | 海港桩基码头耐久性及整体可靠度分析方法 |
| 关键词： | 海港码头;钢筋混凝土结构;力学性能;耐久性设计;安全评估;整体可靠度 |
| 摘要： | 海洋环境下钢筋混凝土结构承载力演化规律及安全度分析方法，是海港码头设计和维护中亟需解决的重要课题。钢筋混凝土海港结构承载力演化主要是由海洋环境氯离子浸透导致钢筋锈蚀引起。本文采用室内试验方法研究海洋环境下氯离子在钢筋混凝土中的扩散规律及材料不均匀性和钢筋阻滞效应的影响，建立相应氯离子扩散模型、钢筋锈蚀速率模型、钢筋与混凝土粘结强度下降模型；研究钢筋混凝土力学性能演化对结构的破坏机理、破坏模式和整体承载力及其演化规律的影响，建立海洋环境下海港钢筋混凝土结构整体承载力演化模型及安全度分析方法。为海港钢筋混凝土结构的耐久性设计、安全评估和寿命预测提供基础理论和技术方法。内容如下： （1）海洋环境下钢筋混凝土材料劣化主要是由于氯离子侵蚀造成，氯离子扩散模型是其中的核心问题。本文采用细观物理模型试验的方法，研究了粗骨料含量、粒径及分布，钢筋含量、直径和间距等对氯离子扩散的影响。建立了考虑粗骨料和钢筋影响的钢筋混凝土中氯离子扩散模型。 （2）在物理模型试验的基础上，研究了氯离子在硬化水泥浆体、硬化水泥浆体与粗骨料和钢筋界面处的扩散规律，开发了可模拟氯离子在硬化水泥浆体中、硬化浆体与粗骨料和钢筋界面处扩散行为的细观有限元模型，建立了相应的数值模拟方法。 （3）基于可模拟氯离子在硬化水泥浆体中、硬化水泥浆体与粗骨料和钢筋界面处扩散行为的细观有限元模型的数值方法，研究氯离子浸透引起的钢筋锈蚀和混凝土与钢筋之间的粘结力下降等对钢筋混凝土材料性能的影响规律，建立了合理的海洋环境下钢筋混凝土材料性能随时间变化模型。 （4）针对典型钢筋混凝土海港桩基码头结构，研究了钢筋混凝土材料性能劣化对结构整体承载力的影响规律，提出了确定结构整体承载力的基本原理和方法，建立了海港钢筋混凝土结构整体承载力随使用时间变化的演化模型。 （5）基于海港钢筋混凝土结构整体承载力演化模型，建立了海港钢筋混凝土时变结构整体（系统）可靠度分析方法，可应用于新建海港桩基码头的耐久性设计和既有钢筋混凝土码头结构的安全评估。 |
| 作者： | 李青美 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 王元战 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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