發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 16:27

【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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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)】

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本文編號(hào)：2714686