浅析随时间变化的钢筋混凝土阻力25159.docx

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1、淮 阴 工工 学 院院毕业设计外外文资料翻翻译学院（系）：建筑工程程系专 业：土木木工程（建建筑工程方方向）姓 名：王 丽 学 号：1031141399 (用外文写)外文出处：Jourrnaloof WuuhanUUniveersittyTechnnooloogy-MMaterr.Scii.Ed附 件： 11.外文资资料翻译译译文；2.外文原文文。 指导教师评评语： 签签名： 年 月 日注：请将该该封面与附附件装订成成册。附件1：外外文资料翻翻译译文随时间变化化的钢筋混混凝土阻力力分析摘要对钢钢筋混凝土土材料时间间相关性的的分析方法法进行介绍绍，讨论钢钢筋混凝土土的作用机机理，然后后再研究随随

2、时间而定定的钢筋混混凝土抵抗抗力。此外外，钢筋混混凝土结构构中的钢材材腐蚀也是是需要被分分析的。鉴鉴定随时间间而变的抵抵抗力的实实际统计方方法，包括括物质的材材料，结构构尺寸，影影响计算的的确定。另另外，范例例中估计随随时间而变变钢筋混凝凝土结构构构件的抵抗抗力是给的的。关键字不不定分析 ；随时间间变化的抵抵抗力；钢筋混凝凝土1介绍：因为钢筋混混凝土材料料适用于很很多地方，并并且价格便便宜，所以以它在土木木工程中是是一种非常常有用的材材料。因此此，这种材材料大量的的被使用。然然而，传统统的建筑结结构设计和和钢筋混凝凝土材料的的研究很少少注意到钢钢筋混凝土土强度和时时间的关系系，尤其是是作用在材

3、材料上的不不同影响作作用几乎是是不予研究究的。直到到近年来，在在建筑施工工中的一些些研究才涉涉及这个问问题关于钢钢筋混凝强强度与时间间相关性的的。已做过过的关于钢钢筋混凝土土柱破坏概概率的研究究表明低强强度的钢筋筋混凝土柱柱破坏概率率低于偶然然的荷载作作用下的破破坏概率。并并且这种计计算方法已已经被运用用到随时间间而变化的的破坏概率率的计算上上。低强度度的和Liiu4 混凝土土结构耐久久性上的研研究认为这这种作用加加速了其的的破坏。并并且Lu 6等等已经论述述钢筋腐蚀蚀的情况。一一般而言，依依赖不同因因素的钢筋筋混凝土抵抵抗力明显显减小。在在对混凝土土结构安全全性校核上上,基础理论论为钢筋混混

4、凝土耐久久性分析提提供了建议议。研究随随时间而变变的钢筋混混凝土结构构的性质的的是必要的的。影响钢钢筋混凝土土机理的因因素 许许多因素对对钢筋混凝凝土抵抗力力都产生影影响。在水水区域内存存在着超过过50种化学学腐蚀元素素,水在其中中工作并且且起调节作作用。获得得一次相关关钢筋混凝凝土模型的的实际方法法是一种多多因素理解解方法。通通常，对于于单一的因因素，许多多结果只考考虑到混凝凝土的碳化化作用，碳碳化的厚度度可以用下下面公式来来表示：可以写为：D ( t) = K tt(1)式中D ( t)，K和t分别为厚厚度，速度度系数与碳碳化的时间间。到目前为止止，虽然有有许多模型型被运用到到钢筋的断断裂

5、，疲劳劳破坏中，但但是还没有有大家都认认可的结论论存在。一一般而言，能能够降低钢钢筋混凝土土的抵抗力力的变量有有钢筋的几几何尺寸，周周边环境情情况以及随随时间而变变的抵抗力力等。显而而易见，钢钢筋混凝土土抵抗力的的变化是的的一个随机机函数过程程或者说是是一系列材材料和结构构变量的相相互作用。钢钢筋混凝土土在空气中中的碳化被被称之为中中和反应。它它是合成物物与在空中中的CO22以及钢筋筋混凝土中中的碱性材材料缓慢中中和的过程程。在空气气中完全地地碳化密实实混凝土中中的钢筋保保护层需要要花费几十十年的时间间，但是碳碳化非密实实混凝土的的只要几年年。如果稀稀薄的碳化化材料的含含量比较高高，则钢筋筋混

6、凝土强强度就会下下降并且在在碳化过程程中结构的的横截面也也会加快缩缩小。碳化化作用会造造成碱度的的降下和钢钢筋的腐蚀蚀。钢筋腐腐蚀是钢筋筋表面中的的铁不断地地失去电子子然后在溶溶于水，再再在有氧的的条件下与与水发生反反应。所以以，消耗几几倍时间大大量的浸蚀蚀材料。这这样可以使使产生钢筋筋混凝土保保护层产生生裂缝，并并且沿着钢钢筋方向降降低钢筋与与混凝土之之间的粘结结力，从而而造成钢筋筋混凝土结结构承载能能力的损失失。近来的的研究表明明钢筋最严严重的腐蚀蚀是非碳化化保护层115mm处处。另一方方面,由于不完完善的表层层和在混凝凝土上的裂裂缝，使腐腐蚀的开始始时间可能能会提前，并并且腐蚀速速度也可

7、能能大大地提提高。当钢钢筋应力小小于其屈服服点时，其其破坏速度度是固定的的。但是当当钢筋应力力超过屈服服点时，破破坏速度将将提高几倍倍。后者被被称为应力力破坏，它它是脆性的的和危险的的体现。钢钢的锈蚀会会减小钢筋筋的承压面面积，破坏坏粘结力以以及降低结结构的有效效性。空气气的腐蚀以以及所有的的液体都会会对钢筋混混凝土产生生巨大的影影响。它们们会造成钢钢筋混凝土土的腐蚀，混混凝土保护护层厚度的的减少，最最终加快钢钢筋的锈蚀蚀。当结构构承担活荷荷载时，钢钢筋混凝土土结构产生生疲劳破坏坏,造成强度度极限和刚刚度的递减减，而且使使其产生并并且扩大裂裂缝。通常常疲劳破坏坏可以被分分为固定和和随机破坏坏，

8、前者被被用来决定定荷载周期期，而后者者相对于任任意的材料料和荷载而而言。除以以上所述外外，还有其其他许多因因素对其有有影响。例例如温度（包包括温度的的高低，变变化周期，冻冻害, 湿度（包包括干湿周周期），以以及荷载的的调幅。荷荷载的调幅幅可以使钢钢筋混凝土土结构的抵抵抗力降低低。3任意时时间相关性性分析属于该情况况结构的随随机变量是是彼此相互互独立的,并且认为为随时间变变化为特征征的材料，以以随机时间间相依函数数为特征的的钢筋混凝凝土可以用用下面公式式来表示：式中：这一一随机变量量指出了结结构材料与与试验材料料性质的差差异；是建筑试验验材料性质质的差异系系数，是试试验材料的的随机变量量。根据统

9、计理理论，平均均值和标准准自差系数数 （3）式中表示平平均值，表示随机过过程的标准准自差系数数 , 和 分别 是是试验材料料性质的平平均值和自自差系数标标准以及随随机变量 。同样地，任任意与其类类似的解析析模型多半半可以认为为，用来研研究任意随随时间变化化的钢筋混混凝土结构构的几何参参数和计算算方法。同同样地，与与其类似的的分析模型型的随时间间变化的钢钢筋混凝土土结构的几几何参数和和计算方法法多半可以以这样来研研究。钢筋混凝土土的抵抗力力可以用抵抵抗力函数数R ( x1 , xx2 , , xnn )表示示。其中表表示计算结结构的参数数，例如材材料，几何何形状，计计算方法等等。另外，考考虑到疲

10、劳劳工作，计计算模型和和最初参数数以及与时时间相关的的抵抗力模模型可以用用下式表示示：式中 ： (R00, t) 是随机机抵抗过程程，R0 是最初阻阻力，,是随机过过程的疲劳劳破坏，KKp是计算算模型的不不可测定参参数，xii表示随机机过程的物物质参数。许多关于钢钢锈蚀的实实验表明钢钢的侵蚀过过程与正规规随机过程程相一致。分分离程序，随随机时间相相关的抵抗抗力( R0, t)可以以简单地表表示为:式中：R ( t)是由时间间决定的函函数，而RR0是任意意初阻力。另外，其它它的不能确确定的情况况应该被考考虑，例如如未确定实实际材料的的抵抗力大大小，几何何学尺寸，和和计算模型型。对于简单结结构，任

11、意意过程的抵抵抗力函数数，可以简简单写成：式中：是与与时间有关关的函数，计算模型是计算模型的不可测定参数，以及是由计算模型决定的结构抵抗力。 对于单一一结构构件件用等式( 7)表表示，可以以写作：式中：,以以及分别表表示为随时时间变化的的计算参数数，钢筋混混凝土结构构构件几何何形状和材材料的特征征。是材料料抵抗力标标准值。平均值和标标准偏差等等式( 88)分别如如下式表示示：在具体施工工应用中，混混凝土结构构阻力随机机过程的递递减函数按按以下公式式计算：式中的是混混凝土结构构阻力的随随机过程，, 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

12、公式确定：式中当当钢筋混凝凝土达到极极限时混凝凝土的抵抗抗力平均值值；当钢钢筋混凝土土达到极限限时钢筋的的抵抗力平平均值；钢筋混混凝土中的的混凝土的的标准偏差差系数；钢筋混混凝土中的的钢筋的标标准偏差系系数；，分别为混混凝土和钢钢抵抗力减减小系数，;，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混混凝土的结结构构件，从从而得到一一些结构阻阻力的统计计资料。考虑初始值值C30 的的混凝土的的平均值，标标准偏差；;20MMnSi的的钢筋，平平均值，偏偏差标准偏偏差; 初始阶阶段的尺寸寸是。混凝凝土和钢的的抵抗力减减小系数可可以分别从从Ref 4处处获得，。在这种种条件下，轴

13、轴向受压的的钢筋混凝凝土结构相相关随机时时间抵抗力力可以从中中获得。根据钢筋混混凝土结构构的设计理理论，抵抗抗力函数，式式中和分别为混混凝土和钢钢筋的初阻阻力。其次次在论文中中使用该理理论建议，来来计算随机机时间而定定的抵抗力力。一些统计数数据见表格格1。从计算算结果中可可以清楚的的看到，钢钢筋混凝土土的阻力明明显地随时时间增加而而减小。这这个现象是是重要，并并且在校核核钢筋混凝凝土的安全全性上是不不能忽略的的。表1 轴向向受压的钢钢筋混凝土土结构构件件随时间变变化的抵抗抗力时间/年01020304050平均值kkN762520732395713656688575651744598732标准偏

14、差kN124863119380116473112949108028101105变化系数0163370162290163320164400165570168885结论对于土木工工程的研究究，设计，建建设，钢筋筋混凝土结结构的特征征是非常重重要的。任任意随时间间变化的钢钢筋混凝土土材料的研研究对于结结构测试，钢钢筋混凝土土结构的养养护，安全全评估是必必需的。为为了结构可可靠性的设设计，任意意随时间变变化的实际际抵抗力应应该被确定定。在论文文里针对以以材料为特特征钢筋混混凝土进行行研究，其其中对混凝凝土产生影影响的因素素有混凝土土碳化，钢钢筋腐蚀。针针对随时间间而变钢筋筋混凝土结结构的抵抗抗力，影响响钢筋混凝凝土的其他他因素和解解析方法是是被建议的的。附件2：外外文原文（复复印件）