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盾构隧道管片氯离子扩散模型试验与理论研究
| 论文题名： | 盾构隧道管片氯离子扩散模型试验与理论研究 |
| 关键词： | 盾构隧道管片;侵蚀环境;因素耦合;多扩散方程;有限元软件 |
| 摘要： | 盾构隧道管片常处于地下腐蚀环境中，受到各种离子的侵蚀作用，其中氯离子是引起管片中钢筋锈蚀破坏的主要因素。本文依托国家重点基础研究发展计划项目(973:2011CB013802)课题，针对侵蚀环境下盾构隧道管片氯离子扩散模型这一科学问题，采用室内人工模拟试验与理论分析相结合的方法进行了系统的研究，以期为我国城市轨道交通建设的合理设计和科学维护提供理论参考。其主要研究内容如下: (1)设计了人工环境模拟试验，考虑在不同氯盐浓度侵蚀环境下，氯离子扩散受到多种因素的影响，得到了多种因素耦合作用下管片结构不同位置、不同深度处氯离子浓度。分析了溶液浓度、荷载水平、侵蚀时间对氯离子浓度及扩散系数的影响，得到了相应的影响函数。 (2)在深入探讨各因素对氯离子扩散影响机理的基础上，分析了既有氯离子扩散方程的不足，基于Fick第二定律，在考虑扩散系数随深度的变化的情况下，推导了多因素耦合作用下盾构隧道管片氯离子扩散方程。 (3)根据氯离子扩散方程与热传导方程的相似性，利用ANSYS有限元软件的热分析模块，对理论模型的正确性进行了验证，并研究了钢筋间距、直径及保护层厚度对氯离子扩散的影响。 |
| 作者： | 李智 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 彭立敏;施成华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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