【摘要】：海底隧道因其不妨礙船舶航運(yùn)且盡可能減少對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的影響,而成為連接海峽、海灣之間優(yōu)先考慮的全天候海峽通道。目前,已建成、在建或擬建的鋼筋混凝土海底隧道越來越多,因此其結(jié)構(gòu)耐久性備受重視。由于海底隧道服役環(huán)境的復(fù)雜性,當(dāng)前評(píng)價(jià)海底隧道混凝土耐久性的關(guān)鍵性指標(biāo)-混凝土氯離子擴(kuò)散系數(shù)的研究方法逐漸由單物理場(chǎng)測(cè)試轉(zhuǎn)向多物理場(chǎng)模擬。因此,本文模擬了海底隧道的多場(chǎng)(氯離子濃度場(chǎng)和靜水壓力場(chǎng))物理環(huán)境,在Fick第二定律的基礎(chǔ)上引入能斯特-普朗克方程,建立水泥基材料在多場(chǎng)耦合作用下氯離子傳輸方程,確定了傳輸方程在一定邊界條件下的定解函數(shù),利用已有研究成果和模擬測(cè)試修正了氯離子傳輸系數(shù)。并通過傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)和多物理場(chǎng)仿真模擬相結(jié)合的方法驗(yàn)證了氯離子濃度分布函數(shù)的正確性和有效性。通過研究和分析,得出如下重要結(jié)論。(1)水灰比對(duì)靜水壓力下水泥基材料氯離子滲透過程有巨大影響,隨著水泥基材料水灰比的增加氯離子滲透深度不斷加深,二者具有較高的相關(guān)性。(2)不同靜水壓力的作用下氯離子滲透深度有非常明顯的變化,其深度隨著靜水壓力的增高而不斷加深。(3)定量分析研究了混凝土骨料含量對(duì)氯離子傳輸深度的影響作用,結(jié)果表明骨料的曲折效應(yīng)對(duì)傳輸深度有明顯的抑制作用,氯離子的傳輸深度隨骨料含量增加呈現(xiàn)線性降低的趨勢(shì)。(4)混凝土界面區(qū)的界面效應(yīng)對(duì)氯離子傳輸產(chǎn)生了促進(jìn)作用。當(dāng)骨料含量較低時(shí),骨料對(duì)氯離子滲透的抑制作用占主導(dǎo)地位,界面效應(yīng)并不明顯,但是隨著骨料含量的增加,界面效應(yīng)越來越明顯。(5)利用COMSOL軟件所建立水泥基材料的氯離子傳輸?shù)姆抡婺Ｐ?能夠有效地模擬靜水壓力、骨料等變化條件下對(duì)水泥基材料中氯離子的傳輸過程的影響及其變化規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU528

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 陳聰;楊林德;;壓力水頭下開裂混凝土滲透特性試驗(yàn)研究[J];低溫建筑技術(shù);2009年09期

2 杜守來;李宗利;金學(xué)洋;;孔隙水壓對(duì)混凝土抗壓強(qiáng)度影響的初步研究[J];人民長江;2009年03期

3 趙鐵軍;金祖權(quán);王命平;趙繼增;;膠州灣海底隧道襯砌混凝土的環(huán)境條件與耐久性[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2007年S2期

4 馬懷發(fā),陳厚群,黎保琨;混凝土試件細(xì)觀結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬[J];水利學(xué)報(bào);2004年10期

5 施養(yǎng)杭,羅剛;含多種因素的氯離子侵入混凝土的有限差分計(jì)算模型[J];工業(yè)建筑;2004年05期

6 高政國,劉光廷;二維混凝土隨機(jī)骨料模型研究[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年05期

7 蔣林華;混凝土抗氯離子滲透擴(kuò)散性研究[J];中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào);2002年06期

8 余紅發(fā),孫偉,麻海燕,鄢良慧;混凝土在多重因素作用下的氯離子擴(kuò)散方程[J];建筑材料學(xué)報(bào);2002年03期

9 金偉良,趙羽習(xí);混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究的回顧與展望[J];浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2002年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 付傳清;混凝土中氯鹽的傳輸機(jī)理及鋼筋銹脹模型[D];浙江大學(xué);2012年

2 元強(qiáng);水泥基材料中氯離子傳輸試驗(yàn)方法的基礎(chǔ)研究[D];中南大學(xué);2009年

3 張奕;氯離子在混凝土中的輸運(yùn)機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2008年

4 任曉娟;低滲砂巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)與流體微觀滲流特征研究[D];西北大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2714686