硫酸鹽侵蝕下混凝土應力效應數值分析.pdf

1、環(huán)境因素所引起的化學作用是導致混凝土材料耐久性退化、混凝土結構提前失效和工程結構服役壽命縮短的重要原因之一。硫酸鹽侵蝕是引起混凝土耐久性損傷的環(huán)境因素之一，它所引起的混凝土損傷破壞機理是環(huán)境硫酸根離子滲入混凝土內部與其組分發(fā)生化學反應生成具有膨脹性的侵蝕晶體，從而在混凝土內產生體積膨脹而形成應力效應。建立硫酸鹽侵蝕下混凝土應力效應的計算方法對于分析混凝土材料性能退化規(guī)律及開展工程結構耐久性設計是十分必要的。本文圍繞硫酸鹽侵蝕下的混凝土耐

2、久性力學問題，通過理論建模、數值模擬，分析硫酸鹽侵蝕引起的混凝土應力效應變化規(guī)律。主要內容及結論如下:
　　(1)根據硫酸根離子在混凝土中的擴散反應規(guī)律，基于Fick定律和反應動力學方程，膨脹產物以鈣礬石為例，建立在硫酸鹽侵蝕下混凝土內體積膨脹應變的計算公式。
　　(2)基于彈性力學變分原理及有限元方法中的Galerkin法，根據硫酸鹽侵蝕過程中鈣礬石引起的混凝土體積膨脹特征，建立了硫酸鹽侵蝕下混凝土應力效應分析的平面問題基

3、本方程及其弱形式，并在此基礎上獲得了硫酸鹽侵蝕下混凝土應力效應分析的有限元基本方程。
　　(3)應用無網格徑向基插值方法，建立了混凝土受硫酸鹽侵蝕作用下應力應變分析有限元基本方程的求解方法，給出了相應的無網格方法求解格式，并在此基礎上，利用Matlab語言編制了一套二維靜力無網格方法的計算分析程序，該程序可用以分析硫酸鹽侵蝕下混凝土受膨脹體積應變作用的宏觀應力效應。
　　(4)利用所編制的計算機程序，分析了浸泡在硫酸鈉溶液中