城市公路隧道襯砌結(jié)構(gòu)的碳化壽命預(yù)測及耐久性研究.pdf

1、隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的深入推進(jìn)，我國城市人口急劇膨脹，城市交通建設(shè)面臨著用地緊張的困境，因此發(fā)展隧道工程成為緩解城市交通擁堵的重要舉措。城市公路隧道封閉的空間使得內(nèi)部的 CO2濃度較高，襯砌結(jié)構(gòu)長期受到碳化侵蝕作用，最終鋼筋發(fā)生氧化銹蝕，襯砌結(jié)構(gòu)不再滿足正常使用或承載能力的要求而發(fā)生耐久性失效破壞。碳化作用是襯砌結(jié)構(gòu)整體性能退化的先決條件，分析襯砌結(jié)構(gòu)的碳化過程及其影響因素，對于改進(jìn)襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計方法、完善襯砌結(jié)構(gòu)的壽命預(yù)測模型都有著重

2、大的現(xiàn)實意義。
　　本文以南山路城市公路隧道為工程背景，對襯砌結(jié)構(gòu)在碳化侵蝕環(huán)境下進(jìn)行耐久性研究，其主要的研究內(nèi)容包括：
　?。?）根據(jù)南山路隧道工程的使用環(huán)境特點，介紹在碳化侵蝕作用下襯砌結(jié)構(gòu)的性能退化機理，設(shè)計混凝土快速碳化試驗。分析襯砌結(jié)構(gòu)碳化侵蝕過程的主要影響因素以及影響因素的概率分布特性，運用多因素正交敏感性分析方法對襯砌結(jié)構(gòu)碳化侵蝕作用的影響因素進(jìn)行敏感程度分析。
　　（2）通過室內(nèi)快速碳化試驗研究 CO2

3、在混凝土中的擴散規(guī)律以及混凝土的碳化反應(yīng)速率，分析 CO2濃度的分布特征，建立人工模擬環(huán)境下襯砌結(jié)構(gòu)碳化侵蝕的時變可靠度模型。
　?。?）分析試塊碳化深度的隨機性，基于 Fick擴散定律研究襯砌結(jié)構(gòu)的耐久壽命影響因素的概率分布特征，建立鋼筋初始銹蝕時間（結(jié)構(gòu)的破壞標(biāo)準(zhǔn)）的概率分布特征，得到襯砌結(jié)構(gòu)基于可靠度準(zhǔn)則下的碳化壽命預(yù)測模型，并利用背景工程進(jìn)行驗證。
　?。?）基于混凝土碳化控制方程和熱傳導(dǎo)方程的基礎(chǔ)理論，分析碳化作用