环境湿度对混凝土徐变影响研究

环境湿度对混凝土徐变影响研究

论文摘要

徐变作为混凝土一种重要的长期性能,对混凝土结构特别是大型混凝土结构有重要的影响。国内外已有众多对徐变的研究。在混凝土徐变的研究中,混凝土所处的环境因素一直是国内外学者关注的焦点。环境因素中的环境湿度被普遍认为是影响混凝土徐变的重要因素。自然环境中干湿循环、混凝土水分散失以及地下结构中高湿环境均会对混凝土长期徐变产生重要影响。目前国内研究中,混凝土内部湿度传导理论相对不足;混凝土徐变计算模型对环境湿度因素考虑较少,相对不完善,与实际相差较大。因此,混凝土湿度徐变的研究有重要的理论价值及工程意义。基于以上的研究背景,本文依据混凝土湿度传导理论采用有限元方法模拟了混凝土处于不同外部湿度条件下其内部湿度场的分布,并且和已有的混凝土湿度传导经验公式作了对比。结果显示,采用有限元方法不仅可以计算环境恒定湿度条件及湿度变化条件下混凝土内部稳态湿度场和瞬态湿度场,计算模拟混凝土内部湿度场变化与实际吻合良好。根据混凝土内部湿度场的变化结合改进的微预应力固结理论,本文分析了湿度因素对混凝土徐变的影响,分析了恒定湿度条件下混凝土徐变规律以及湿度变化条件下混凝土徐变的规律。在现有分析结果的基础上和现有能考虑混凝土湿度徐变的模型作了对比。改进的微预应力固结理论能良好的反应混凝土在湿度作用下徐变的规律。而且有限元模拟湿度场与改进的微预应力固结理论相结合对于徐变因素考虑更加完整,计算更吻合工程实际。

论文目录

  • 致谢
  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 1 第一章 序言
  • 1.1 混凝土徐变研究背景及意义
  • 1.2 混凝土徐变研究现状
  • 1.2.1 基本徐变
  • 1.2.2 干燥徐变
  • 1.2.3 混凝土徐变机理
  • 1.3 湿度作用下混凝土徐变国内外研究现状
  • 1.3.1 湿度作用下的混凝土徐变国外研究现状
  • 1.3.2 湿度作用下的混凝土徐变国内研究现状
  • 1.4 本文研究的内容
  • 1.5 本文的创新点
  • 2 第二章 混凝土内部湿度场数值模拟
  • 2.1 扩散问题及其数学物理方程
  • 2.1.1 扩散定律
  • 2.1.2 质量守恒定律
  • 2.2 混凝土中湿度扩散
  • 2.2.1 湿度扩散原理
  • 2.2.2 基本参数
  • 2.2.3 混凝土结构的湿度场
  • 2.3 混凝土湿度场数值模拟
  • 2.3.1 基于湿度场非线性理论的混凝土湿度场经验公式
  • 2.3.2 混凝土内部湿度场有限元数值模拟
  • 2.4 本章小结
  • 3 第三章 湿度条件下混凝土徐变
  • 3.1 湿度条件下混凝土徐变的微观机理
  • 3.1.1 混凝土徐变的微观机理
  • 3.1.2 微预应力固结理论
  • 3.2 考虑湿度作用下混凝土徐变模型
  • 3.2.1 微预应力固结理论方法
  • 3.2.2 改进的微预应力固结理论模型
  • 3.3 本章小结
  • 4 第四章湿度作用下混凝土徐变的数值解法
  • 4.1 数值解法及计算流程
  • 4.2 湿度作用下混凝土徐变计算流程及模型验证
  • 4.3 本章小结
  • 5 第五章湿度变化条件下混凝土的徐变及模型比较
  • 5.1 湿度变化条件下混凝土徐变
  • 5.2 混凝土干燥徐变模型比较
  • 5.3 本章小结
  • 6 第六章结论及展望
  • 6.1 结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 作者简历
  • 学位论文数据集
  • 相关论文文献

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