混凝土結構材料的損傷特性及其本構模型 [Damage Characteristics Of Materials For Concrete Structure And Their Constitutiv epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《混凝土結構材料的損傷特性及其本構模型》在國傢重點基礎研究發展計劃（973計劃）項目（No：2009（28623203）和國傢自然科學基金項目（No；51008276）的資助下，對不同腐蝕環境下混凝土結構材料的耐久性損傷問題開展瞭大量理論分析、數值模擬及試驗研究工作。全書共5章，內容包括堿矽酸反應、溶蝕、硫酸鹽侵蝕混凝土以及銹蝕鋼筋的損傷特性與錶徵，並建立相應的內蘊損傷變量的本構模型，以期為混凝土結構耐久性評估、壽命預測及計算機仿真提供理論指導． 《混凝土結構材料的損傷特性及其本構模型》可供土木建築、工程材料、橋梁市政、港口水運、道路與鐵道工程等專業的科研人員與工程技術人員從事科研、工程設計、檢測、維護與管理時參考，也可供大專院校的教師、研究生及高年級本科生閱讀使用。

目錄

第1章 緒論
1．1 引言
1．2 國內外研究現狀
1．2．1 混凝土堿矽酸反應（ASR）損傷
1．2．2 混凝土溶蝕損傷
1．2．3 混凝土硫酸鹽侵蝕損傷
1．2．4 鋼筋銹蝕損傷
1．3 本書內容體係
1．3．1 緒論
1．3．2 堿矽酸反應（ASR）混凝土的損傷及其本構模型
1．3．3 溶蝕混凝土的損傷及其本構模型
1．3．4 硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷及其本構模型
1．3．5 不同腐蝕條件下混凝土內鋼筋的銹蝕特徵及其本構
模型

第2章 堿矽酸反應（ASR）混凝土的損傷及其本構模型
2．1 有效堿及ASR化學反應過程計算模型
2．1．1 混凝土ASR機理的提齣
2．1．2 混凝土ASR的有效堿
2．1．3 基於擴散的ASR化學反應過程計算模型
2．1．4 基於固相反應的ASR化學反應過程計算模型
2．2 混凝土ASR膨脹的計算模型
2．2．1 ASR凝膠成分及體積分析
2．2．2 基於彈性力學的ASR膨脹模型
2．2．3 基於彈塑性力學的模型
2．3 混凝土ASR膨脹試驗研究與數值計算
2．3．1 ASR對混凝土膨脹及力學性能影響的試驗研究
2．3．2 試驗結果分析
2．3．3 混凝土ASR膨脹模型的實例計算
2．4 ASR混凝土單軸受壓本構關係
2．4．1 單軸受壓應力一應變全麯綫試驗
2．4．2 試驗現象與分析
2．4．3 ASR混凝土損傷分析
2．4．4 應力一應變全麯綫的擬閤
2．5 基於細觀力學的ASR混凝土的數值模擬
2．5．1 材料非綫性問題的有限元求解
2．5．2 混凝土材料二維骨料模型的生成方法
2．5．3 二維隨機圓形骨料的生成
2．5．4 ASR混凝土二維細觀力學模型的數值分析
2．6 本．小結

第3章 溶蝕混凝土的損傷及其本構模型
3．1 溶蝕混凝土的損傷錶徵方法
3．1．1 試驗方法及配閤比
3．1．2 與強度衰減相關聯的錶徵方法對比
3．1．3 溶蝕混凝土單軸壓縮本構關係試驗研究
3．2 溶蝕混凝土結構損傷及溶蝕機理分析
3．2．1 試驗原材料及配閤比
3．2．2 測試方法
3．2．3 試驗結果
3．3 混凝土中鈣離子溶齣過程數值模擬
3．3．1 鈣離子溶齣試驗研究
3．3．2 混凝土中鈣離子溶齣模型
3．3．3 鈣離子溶齣過程模擬
3．4 溶蝕一力學耦閤作用下混凝土彈塑性本構模型
3．4．1 混凝土彈塑性損傷本構模型建立
3．4．2 模型中各參數的確定及計算過程
3．5 本構模型數值模擬及驗證
3．5．1 溶蝕水泥基材料的應力一應變關係試驗研究
3．5．2 溶蝕混凝土彈塑性本構模型數值模擬
3．5．3 基於細觀結構的溶蝕水泥基材料損傷本構模型
3．6 本．小結

第4章 硫酸鹽侵蝕混凝土的損傷及其本構模型
4．1 基於粗糙集理論的硫酸鹽侵蝕評價指標重要性分析
4．1．1 粗糙集
4．1．2 硫酸鹽侵蝕試驗設計及試驗結果
4．1．3 粗糙集決策模型
4．1．4 應用
4．2 硫酸鹽腐蝕混凝土單軸受壓本構關係試驗研究
4．2．1 試驗研究方案
4．2．2 硫酸鹽侵蝕混凝土損傷分析
4．2．3 受硫酸鹽侵蝕混凝土應力一應變麯綫與分析
4．2．4 受硫酸鹽侵蝕混凝土應力一應變麯綫擬閤
4．3 硫酸鹽侵蝕混凝土微結構損傷及其力學性能研究
4．3．1 試驗原材料及配閤比
4．3．2 測試方法
4．3．3 試驗結果及分析
4．4 基於擾動狀態理論的硫酸鹽侵蝕混凝土受壓本構模型
4．4．1 擾動狀態理論
4．4．2 擾動狀態理論研究方法
4．4．3 硫酸鹽侵蝕混凝土擾動模型
4．4．4 模型驗證及方法提煉
4．5 基於細觀力學的硫酸鹽侵蝕混凝土的數值模擬
4．5．1 混凝土細觀力學研究方法
4．5．2 硫酸鹽侵蝕混凝土細觀數值模擬
4．5．3 數值模擬結果及分析
4．6 本．小結

第5章 不同腐蝕條件下混凝土內鋼筋的銹蝕特徵及其本構模型
5．1 鋼筋不均勻銹蝕幾何特徵的錶徵方法
5．1．1 分形理論簡介
5．1．2 試驗研究方案
5．1．3 蝕坑平麵形態的錶徵
5．1．4 蝕坑深度的錶徵
5．1．5 斷口分析
5．1．6 銹蝕損傷變量的建立
5．2 不同腐蝕條件下混凝土中鋼筋的不均勻銹蝕幾何特徵
5．2．1 試驗研究方案
5．2．2 氯鹽及其與應力耦閤作用下混凝土內鋼筋的銹蝕特性
5．2．3 雜散電流及其與應力耦閤作用下鋼筋的銹蝕特性
5．2．4 碳化及其與應力耦閤作用下鋼筋的銹蝕特性
5．2．5 試驗結果分析與討論
5．3 不同銹蝕特徵對鋼筋拉伸性能的影響
5．3．1 不同銹蝕特徵對鋼筋力學性能影響的有限元分析
5．3．2 銹蝕鋼筋力學性能退化規律
5．4 基於GTN模型的銹蝕鋼筋拉伸過程模擬及本構關係預測
5．4．1 GTN含孔洞材料細觀損傷模型
5．4．2 修正GTN模型參數分析及確定
5．4．3 基於修正GTN模型的銹蝕鋼筋損傷演化的數值模擬
5．5 本小結

參考文獻

精彩書摘

　　《混凝土結構材料的損傷特性及其本構模型》：
　　3.6 本章小結
　　本章圍繞溶蝕力學耦閤作用於混凝土材料的力學特性，開展瞭大量溶蝕混凝土的損傷錶徵、微觀結構分析、單軸與三軸壓縮本構關係及細觀力學試驗研究。找到瞭適閤錶徵現場混凝土結構溶蝕損傷程度的方法，並將溶蝕損傷程度代入《混凝土結構設計規範》所提齣的無損混凝土單軸本構方程中，建立瞭宏觀上描述溶蝕混凝土單軸壓縮的本構方程。從力學理論齣發，以熱力學、損傷力學、彈塑性力學為基礎，藉鑒岩土材料，建立瞭溶蝕力學耦閤作用下混凝土彈塑性損傷本構模型，並從材料細觀力學角度建立瞭溶蝕後水泥基材料的單軸壓縮本構方程。得到如下結論：
　　（1）溶蝕混凝土損傷錶徵
　　酚酞指示劑法、孔隙溶液pH值測量及超聲波無損檢測，這三種無損或半破損的測試手段，均可以測量溶蝕混凝土的溶蝕損傷深度，用於錶徵溶蝕損傷程度。其中酚酞指示劑法，可以較為直觀地錶徵溶蝕損傷深度，測量的溶蝕程度與強度衰減值較為接近，且測量手段較為簡單，適用於現場結構測量。
　　（2）溶蝕混凝土結構損傷及溶蝕機理分析
　　①通過MIP測試與XCT掃描分析發現，相較於無損混凝土結構，溶蝕後混凝土總孔隙率增大，孔徑範圍80～1000nm的孔的數量增加，連通孔的數量明顯增多。溶蝕造成混凝土內部産生瞭大量的有害孔及多害孔，對混凝土結構耐久性造成瞭極大的破壞。
　　②混凝土溶蝕侵蝕是水化産物氫氧化鈣溶解與C—S—H凝膠脫鈣共同作用的結果。溶蝕侵蝕過程中，氫氧化鈣最易溶齣，C—S—H凝膠的脫鈣反應在較大溶蝕程度時纔會發生，且主要發生在試件的溶蝕外錶麵。
　　③混凝土溶蝕後，內部結構疏鬆，孔隙率增加，大孔數量增多，溶蝕侵蝕區硬度值明顯低於無損區，溶蝕混凝土的力學性能下降。
　　……

前言/序言

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