浅析随时间变化的钢筋混凝土阻力53896.docx

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1、淮 阴 工 学 院毕业设计外文资料翻译学院（系）：建筑工工程系专 业：土土木工程程（建筑筑工程方方向）姓 名：王王 丽 学 号：1033141139 (用外文写)外文出处：Jouurnaaloff WuuhannUniiverrsittyTechnnoollogyy-Maaterr.Scci.EEd附 件： 1.外外文资料料翻译译译文；22.外文文原文。 指导教师评评语： 签名： 年 月 日注：请将该该封面与与附件装装订成册册。附件1：外外文资料料翻译译译文随时间变化化的钢筋筋混凝土土阻力分分析摘要对钢钢筋混凝凝土材料料时间相相关性的的分析方方法进行行介绍，讨讨论钢筋筋混凝土土的作用用机理，然

2、然后再研研究随时时间而定定的钢筋筋混凝土土抵抗力力。此外外，钢筋筋混凝土土结构中中的钢材材腐蚀也也是需要要被分析析的。鉴鉴定随时时间而变变的抵抗抗力的实实际统计计方法，包包括物质质的材料料，结构构尺寸，影影响计算算的确定定。另外外，范例例中估计计随时间间而变钢钢筋混凝凝土结构构构件的的抵抗力力是给的的。关键字不不定分析析 ；随随时间变变化的抵抵抗力；钢筋筋混凝土土1介绍：因为钢筋混混凝土材材料适用用于很多多地方，并并且价格格便宜，所所以它在在土木工工程中是是一种非非常有用用的材料料。因此此，这种种材料大大量的被被使用。然然而，传传统的建建筑结构构设计和和钢筋混混凝土材材料的研研究很少少注意到到

3、钢筋混混凝土强强度和时时间的关关系，尤尤其是作作用在材材料上的的不同影影响作用用几乎是是不予研研究的。直直到近年年来，在在建筑施施工中的的一些研研究才涉涉及这个个问题关于于钢筋混混凝强度度与时间间相关性性的。已已做过的的关于钢钢筋混凝凝土柱破破坏概率率的研究究表明低低强度的的钢筋混混凝土柱柱破坏概概率低于于偶然的的荷载作作用下的的破坏概概率。并并且这种种计算方方法已经经被运用用到随时时间而变变化的破破坏概率率的计算算上。低低强度的的和Liiu44 混凝凝土结构构耐久性性上的研研究认为为这种作作用加速速了其的的破坏。并并且Luu 66等已已经论述述钢筋腐腐蚀的情情况。一一般而言言，依赖赖不同因因

4、素的钢钢筋混凝凝土抵抗抗力明显显减小。在在对混凝凝土结构构安全性性校核上上,基础理理论为钢钢筋混凝凝土耐久久性分析析提供了了建议。研研究随时时间而变变的钢筋筋混凝土土结构的的性质的的是必要要的。影响钢钢筋混凝凝土机理理的因素素 许许多因素素对钢筋筋混凝土土抵抗力力都产生生影响。在在水区域域内存在在着超过过50种化化学腐蚀蚀元素,水在其其中工作作并且起起调节作作用。获获得一次次相关钢钢筋混凝凝土模型型的实际际方法是是一种多多因素理理解方法法。通常常，对于于单一的的因素，许许多结果果只考虑虑到混凝凝土的碳碳化作用用，碳化化的厚度度可以用用下面公公式来表表示：可以写为：D ( t) = K tt(1

5、)式中D ( t)，K和t分别为为厚度，速速度系数数与碳化化的时间间。到目前为止止，虽然然有许多多模型被被运用到到钢筋的的断裂，疲疲劳破坏坏中，但但是还没没有大家家都认可可的结论论存在。一一般而言言，能够够降低钢钢筋混凝凝土的抵抵抗力的的变量有有钢筋的的几何尺尺寸，周周边环境境情况以以及随时时间而变变的抵抗抗力等。显显而易见见，钢筋筋混凝土土抵抗力力的变化化是的一一个随机机函数过过程或者者说是一一系列材材料和结结构变量量的相互互作用。钢钢筋混凝凝土在空空气中的的碳化被被称之为为中和反反应。它它是合成成物与在在空中的的CO22以及钢钢筋混凝凝土中的的碱性材材料缓慢慢中和的的过程。在在空气中中完全

6、地地碳化密密实混凝凝土中的的钢筋保保护层需需要花费费几十年年的时间间，但是是碳化非非密实混混凝土的的只要几几年。如如果稀薄薄的碳化化材料的的含量比比较高，则则钢筋混混凝土强强度就会会下降并并且在碳碳化过程程中结构构的横截截面也会会加快缩缩小。碳碳化作用用会造成成碱度的的降下和和钢筋的的腐蚀。钢钢筋腐蚀蚀是钢筋筋表面中中的铁不不断地失失去电子子然后在在溶于水水，再在在有氧的的条件下下与水发发生反应应。所以以，消耗耗几倍时时间大量量的浸蚀蚀材料。这这样可以以使产生生钢筋混混凝土保保护层产产生裂缝缝，并且且沿着钢钢筋方向向降低钢钢筋与混混凝土之之间的粘粘结力，从从而造成成钢筋混混凝土结结构承载载能力

7、的的损失。近近来的研研究表明明钢筋最最严重的的腐蚀是是非碳化化保护层层15mmm处。另另一方面面,由于不不完善的的表层和和在混凝凝土上的的裂缝，使使腐蚀的的开始时时间可能能会提前前，并且且腐蚀速速度也可可能大大大地提高高。当钢钢筋应力力小于其其屈服点点时，其其破坏速速度是固固定的。但但是当钢钢筋应力力超过屈屈服点时时，破坏坏速度将将提高几几倍。后后者被称称为应力力破坏，它它是脆性性的和危危险的体体现。钢钢的锈蚀蚀会减小小钢筋的的承压面面积，破破坏粘结结力以及及降低结结构的有有效性。空空气的腐腐蚀以及及所有的的液体都都会对钢钢筋混凝凝土产生生巨大的的影响。它它们会造造成钢筋筋混凝土土的腐蚀蚀，混

8、凝凝土保护护层厚度度的减少少，最终终加快钢钢筋的锈锈蚀。当当结构承承担活荷荷载时，钢钢筋混凝凝土结构构产生疲疲劳破坏坏,造成强强度极限限和刚度度的递减减，而且且使其产产生并且且扩大裂裂缝。通通常疲劳劳破坏可可以被分分为固定定和随机机破坏，前前者被用用来决定定荷载周周期，而而后者相相对于任任意的材材料和荷荷载而言言。除以以上所述述外，还还有其他他许多因因素对其其有影响响。例如如温度（包包括温度度的高低低，变化化周期，冻冻害, 湿度度（包括括干湿周周期），以以及荷载载的调幅幅。荷载载的调幅幅可以使使钢筋混混凝土结结构的抵抵抗力降降低。3任意时时间相关关性分析析属于该情况况结构的的随机变变量是彼彼此

9、相互互独立的的,并且认认为随时时间变化化为特征征的材料料，以随随机时间间相依函函数为特特征的钢钢筋混凝凝土可以以用下面面公式来来表示：式中：这一一随机变变量指出出了结构构材料与与试验材材料性质质的差异异；是建筑试验验材料性性质的差差异系数数，是试试验材料料的随机机变量。根据统计理理论，平平均值和和标准自自差系数数 （3）式中表示平平均值，表示随机过过程的标标准自差差系数 , 和 分别 是试验验材料性性质的平平均值和和自差系系数标准准以及随随机变量量 。同样地，任任意与其其类似的的解析模模型多半半可以认认为，用用来研究究任意随随时间变变化的钢钢筋混凝凝土结构构的几何何参数和和计算方方法。同同样地

10、，与与其类似似的分析析模型的的随时间间变化的的钢筋混混凝土结结构的几几何参数数和计算算方法多多半可以以这样来来研究。钢筋混凝土土的抵抗抗力可以以用抵抗抗力函数数R ( x11 , x2 , , xxn )表示。其其中表示示计算结结构的参参数，例例如材料料，几何何形状，计计算方法法等。另另外，考考虑到疲疲劳工作作，计算算模型和和最初参参数以及及与时间间相关的的抵抗力力模型可可以用下下式表示示：式中 ： (RR0, t) 是随机机抵抗过过程，RR0 是是最初阻阻力，,是随机机过程的的疲劳破破坏，KKp是计计算模型型的不可可测定参参数，xxi表示示随机过过程的物物质参数数。许多关于钢钢锈蚀的的实验表

11、表明钢的的侵蚀过过程与正正规随机机过程相相一致。分分离程序序，随机机时间相相关的抵抵抗力( RR0, t)可可以简单单地表示示为:式中：R ( tt)是由由时间决决定的函函数，而而R0是任任意初阻阻力。另外，其它它的不能能确定的的情况应应该被考考虑，例例如未确确定实际际材料的的抵抗力力大小，几几何学尺尺寸，和和计算模模型。对于简单结结构，任任意过程程的抵抗抗力函数数，可以以简单写写成：式中：是与与时间有有关的函函数，计计算模型型是计算算模型的的不可测测定参数数，以及及是由计计算模型型决定的的结构抵抵抗力。 对于单一一结构构构件用等等式( 7)表表示，可可以写作作：式中：,以以及分别别表示为为随

12、时间间变化的的计算参参数，钢钢筋混凝凝土结构构构件几几何形状状和材料料的特征征。是材材料抵抗抗力标准准值。平均值和标标准偏差差等式( 8)分别如如下式表表示：在具体施工工应用中中，混凝凝土结构构阻力随随机过程程的递减减函数按按以下公公式计算算：式中的是混混凝土结结构阻力力的随机机过程，, 是相关的随机变量，以及是随时间变化的函数。基于混凝土结构设计的耐久性等级，等式（11）可以采用下列公式确定：式中当当钢筋混混凝土达达到极限限时混凝凝土的抵抵抗力平平均值；当钢钢筋混凝凝土达到到极限时时钢筋的的抵抗力力平均值值；钢筋混混凝土中中的混凝凝土的标标准偏差差系数；钢筋混混凝土中中的钢筋筋的标准准偏差系

13、系数；，分别为混混凝土和和钢抵抗抗力减小小系数，;，涉及到结构的材料，可以从材料实验中获得；工程应用用测试轴向受受压钢筋筋混凝土土的结构构构件，从从而得到到一些结结构阻力力的统计计资料。考虑初始值值C30 的的混凝土土的平均均值，标标准偏差差；;200MnSSi的钢钢筋，平平均值，偏偏差标准准偏差; 初始始阶段的的尺寸是是。混凝凝土和钢钢的抵抗抗力减小小系数可可以分别别从Reef 4处处获得，。在这种条件下，轴向受压的钢筋混凝土结构相关随机时间抵抗力可以从中获得。根据钢筋混混凝土结结构的设设计理论论，抵抗抗力函数数，式中中和分别为为混凝土土和钢筋筋的初阻阻力。其其次在论论文中使使用该理理论建议

14、议，来计计算随机机时间而而定的抵抵抗力。一些统计数数据见表表格1。从计计算结果果中可以以清楚的的看到，钢钢筋混凝凝土的阻阻力明显显地随时时间增加加而减小小。这个个现象是是重要，并并且在校校核钢筋筋混凝土土的安全全性上是是不能忽忽略的。表1 轴向向受压的的钢筋混混凝土结结构构件件随时间间变化的的抵抗力力时间/年01020304050平均值kkN762520732395713656688575651744598732标准偏差kN124863119380116473112949108028101105变化系数0163370162290163320164400165570168885结论对于土木工工程的研研究，设设计，建建设，钢钢筋混凝凝土结构构的特征征是非常常重要的的。任意意随时间间变化的的钢筋混混凝土材材料的研研究对于于结构测测试，钢钢筋混凝凝土结构构的养护护，安全全评估是是必需的的。为了了结构可可靠性的的设计，任任意随时时间变化化的实际际抵抗力力应该被被确定。在论文里针对以材料为特征钢筋混凝土进行研究，其中对混凝土产生影响的因素有混凝土碳化，钢筋腐蚀。针对随时间而变钢筋混凝土结构的抵抗力，影响钢筋混凝土的其他因素和解析方法是被建议的。附件2：外外文原文文（复印印件）