预应力混凝土结构的耐久性设计方法研究_英文_涂永明

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预应力混凝土结构耐久性研究的若干试验技术

预应力混凝土结构耐久性研究的若干试验技术

括先进 的真空辅 助灌浆工艺 ) 的致命 问题[ 1 ] , 因而 即使 在塑 料波 纹管 体系 中也有 可 能会 产生 力筋 的腐 蚀 ] . 据
N u r n b e r g e r 统计 , 在 1 9 5 1 —1 9 7 9 年期 间 , 世界范 围 内共发 生 2 4 2起预 应力 筋腐蚀 损 坏 的事 故[ 3 ] . 以上种 种均表
第 2 8卷 第 2期
Vo 1 . 2 8 No . 2
徐 州 工 程 学 院 学 报 (自 然 科 学 版 )
J o u r n a l o f Xu z h o u I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ( Na t u r a l S c i e n c e s Ed i t i o n )
2 0 1 3年 6月
J u n . 2 o 1 3
预 应 力 混 凝 土 结 构 耐 久 性 研 究 的 若 干 试 验 技 术
李 富民
( 中 国矿 业 大 学 江 苏省 土 木 工 程 环 境 灾 变 与 结 构 可 靠性 重 点 实验 室 , 江苏 徐州 2 2 1 1 1 6 )
来 在 相关研 究 中对 此进 行 了探索 , 研 发或 采用 了一 些新 的试验 技 术 , 并取 得 了较 好 的效果 . 下 面 对 其 中部 分
技 术 予 以介 损 失 控 制 技 术
在预应 力 混凝 土结 构耐 久性 试 验研究 中 , 往往 需要 模拟 环境 对预 应力 混凝 土试 件 的作用 , 而这 一过程 往 往 又需 要将 试 件放 置在 空 间较小 的人 工气 候 室 ( 箱) 内进行 , 因此 试件 的小 型化 十分 必要 .

预应力混凝土结构耐久性研究现状

预应力混凝土结构耐久性研究现状
o u bl yo rsrs e o ceesr cu e . An lssr s lss o t a n a k n su yn u a it fpe tes d c n n d a it fp e te sd c n rt tu t rs i ay i e ut h w h tma yt s so t d ig d rbl y o rsrs e o — i ceesr cu e h ud b o e r t tu t r ss o l ed n .Au h rp o ie h t e er h rs lso ua i t fc n r t tu t rsc ud b Sd frrfr to r vd sta sa c e ut fd r bl yo o c eesr cu e o l eU e o ee — r i
2 国 内外 研究 现状
2 1 相关规范 、 . 技术规程
1 GB 5 O O 2 0 ) O 1 一 0 2
程 中的特殊应用) 工程不可缺少的最为重要的一种技术 。它不 仅使结构性能优越 , 而且能发挥 材料 的潜能 , 具有较 高 的经 济
效 益
《 混凝土结构设计规范 G 0 1 - 2 0  ̄ B 5 00 0 2 适用于房屋 和一 般构筑物 的钢筋混凝土 、 预应 力混凝 土以及 素混凝 土承重结构 的设计 。它没有 阐述裂缝对耐久性 的影响 。提出 5 0年结构混 凝 土耐久性 的基本要求 : 最大水灰 比、 最小水泥用量 、 最低混凝 土强度等级 、 大氯离子含量和最大碱含 量。10年 的结 构混 最 0 凝土耐性要求除 了对 上述要 求更 严格 外 , 还增 加 了保 护层 厚 度、 抗冻 、 抗渗 、 钢筋环氧树脂涂层等措施 , 于预应力钢筋 、 对 锚

混凝土结构的耐久性设计窥探

混凝土结构的耐久性设计窥探

混凝土结构的耐久性设计窥探胡燕【摘要】The paper explains the concept of concrete structure durability,analyzes factors influencing durability design and necessity of guaran-teeing concrete structure durability,and finally puts forward concrete structure durability design measures from aspects of raw material selection, structural strategies,construction quality norms and structural maintenance,so as to improve concrete engineering quality.%解释了混凝土结构耐久性的含义,分析了耐久性设计的影响因素及保证混凝土结构耐久性的必要性,并从原材料选择、构造策略、施工质量规范与结构养护等方面,提出了混凝土结构耐久性的设计措施,从而提升混凝土的工程质量。

【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2016(042)016【总页数】2页(P38-39)【关键词】混凝土结构;耐久性;水泥;施工质量【作者】胡燕【作者单位】山西省阳泉市康德建筑工程设计有限责任公司,山西阳泉 045000【正文语种】中文【中图分类】TU755混凝土结构中的耐久性设计,属于现代社会发展中的新话题。

随着混凝土结构在工程建筑中的广泛应用,耐久性问题愈发凸显。

由于我国正处于基本建设时期,对工程建设需求量较大,对混凝土结构的应用最为普遍,迫切需要加大对混凝土结构耐久性设计的研究力度。

1.1 混凝土结构耐久性涵义在设计的相对基准期范围内,以结构的定期维护检修为前提,保证使用性能不会随着时间的推移发生变化,属于混凝土结构的耐久性涵义。

预应力混凝土Prestressed-Concrete大学毕业论文外文文献翻译及原文

预应力混凝土Prestressed-Concrete大学毕业论文外文文献翻译及原文

毕业设计(论文)外文文献翻译文献、资料中文题目:预应力混凝土文献、资料英文题目:Prestressed Concrete文献、资料来源:文献、资料发表(出版)日期:院(部):专业:班级:姓名:学号:指导教师:翻译日期: 2017.02.14毕业设计(论文)外文资料翻译外文出处:The Concrete structure附件:1、外文原文;2、外文资料翻译译文。

1、外文资料原文Prestressed ConcreteConcrete is strong in compression, but weak in tension: Its tensile strength varies from 8 to 14 percent of its compressive strength. Due tosuch a Iow tensile capacity, fiexural cracks develop at early stages ofloading. In order to reduce or prevent such cracks from developing, aconcentric or eccentric force is imposed in the longitudinal direction of the structural element. This force prevents the cracks from developing by eliminating or considerably reducing the tensile stresses at thecritical midspan and support sections at service load, thereby raising the bending, shear, and torsional capacities of the sections. The sections are then able to behave elastically, and almost the full capacity of the concrete in compression can be efficiently utilized across the entire depth of the concrete sections when all loads act on the structure.Such an imposed longitudinal force is called a prestressing force,i.e., a compressive force that prestresses the sections along the span ofthe structural elementprior to the application of the transverse gravitydead and live loads or transient horizontal live loads. The type ofprestressing force involved, together with its magnitude, are determined mainly on the basis of the type of system to be constructed and the span length and slenderness desired.~ Since the prestressing force is applied longitudinally along or parallel to the axis of the member, the prestressing principle involved is commonly known as linear prestressing.Circular prestressing, used in liquid containment tanks, pipes,and pressure reactor vessels, essentially follows the same basic principles as does linear prestressing. The circumferential hoop, or "hugging" stress on the cylindrical or spherical structure, neutralizes the tensile stresses at the outer fibers of the curvilinear surface caused by the internal contained pressure.Figure 1.2.1 illustrates, in a basic fashion, the prestressing action in both types of structural systems and the resulting stress response. In(a), the individual concrete blocks act together as a beam due to the large compressive prestressing force P. Although it might appear that the blocks will slip and vertically simulate shear slip failure, in fact they will not because of the longitudinal force P. Similarly, the wooden staves in (c) might appear to be capable of separating as a result of the high internal radial pressure exerted on them. But again, because of the compressive prestress imposed by the metal bands as a form of circular prestressing, they will remain in place.From the preceding discussion, it is plain that permanent stresses in the prestressed structural member are created before the full dead and live loads are applied in order to eliminate or considerably reduce the net tensile stresses caused by these loads. With reinforced concrete,it is assumed that the tensile strength of the concrete is negligible and disregarded. This is because the tensile forces resulting from the bending moments are resisted bythe bond created in the reinforcement process. Cracking and deflection are therefore essentially irrecoverable in reinforced concrete once the member has reached its limit state at service load.The reinforcement in the reinforced concrete member does not exert any force of its own on the member, contrary to the action of prestressing steel. The steel required to produce the prestressing force in the prestressed member actively preloads the member, permitting a relatively high controlled recovery of cracking and deflection. Once the flexural tensile strength of the concrete is exceeded, the prestressed member starts to act like a reinforced concrete element.Prestressed members are shallower in depth than their reinforced concrete counterparts for the same span and loading conditions. In general, the depth of a prestressed concrete member is usually about 65 to 80 percent of the depth of the equivalent reinforced concrete member. Hence, the prestressed member requires less concrete, and,about 20 to 35 percent of the amount of reinforcement. Unfortunately, this saving in material weight is balanced by the higher cost of the higher quality materials needed in prestressing. Also, regardless of the system used, prestressing operations themselves result in an added cost: Formwork is more complex, since the geometry of prestressed sections is usually composed of. flanged sections with thin-webs.In spite of these additional costs, if a large enough number of precast units are manufactured, the difference between at least the initial costs of prestressed and reinforced concrete systems is usually not very large.~ And the indirect long-term savings are quite substantial, because less maintenance is needed; a longer working life is possible due to better quality control of the concrete, and lighter foundations are achieved due to the smaller cumulative weight of the superstructure.Once the beam span of reinforced concrete exceeds 70 to 90 feet (21.3 to 27.4m), the dead weight of the beam becomes excessive, resulting in heavier members and, consequently, greater long-term deflection and cracking. Thus, for larger spans, prestressed concrete becomes mandatory since arches are expensive to construct and do not perform as well due to the severe long-term shrinkage and creep they undergo.~ Very large spans such as segmental bridges or cable-stayed bridges can only be constructed through the use of prestressing.Prestressd concrete is not a new concept, dating back to 1872, when P. H. Jackson, an engineer from California, patented a prestressing system that used a tie rod to construct beams or arches from individual blocks [see Figure 1.2.1 (a)]. After a long lapse of time during which little progress was made because of the unavailability of high-strength steel to overcome prestress losses, R. E. Dill of Alexandria, Nebraska, recognized the effect of the shrinkage and creep (transverse material flow) of concrete on the loss of prestress. He subsequently developed the idea that successive post-tensioning of unbonded rods would compensate for the time-dependent loss of stress in the rods due to the decrease in the length of the member because of creep and shrinkage. In the early 1920s,W. H. Hewett of Minneapolis developed the principles of circular prestressing. He hoop-stressed horizontal reinforcement around walls of concrete tanks through the use of turnbuckles to prevent cracking due to internalliquid pressure, thereby achieving watertightness. Thereafter, prestressing of tanks and pipes developed at an accelerated pace in the United States, with thousands of tanks for water, liquid, and gas storage built and much mileage of prestressed pressure pipe laid in the two to three decades that followed.Linear prestressing continued to develop in Europe and in France, in particular through the ingenuity of Eugene Freyssinet, who proposed in 1926--1928 methods to overcome prestress losses through the use of high-strength and high-ductility steels. In 1940, he introduced thenow well-known and well-accepted Freyssinet system.P. W. Abeles of England introduced and developed the concept of partial prestressing between the 1930s and 1960s. F. Leonhardt of Germany, V. Mikhailov of Russia, and T. Y. Lin of the United States also contributed a great deal to the art and science of the design of prestressed concrete. Lin's load-balancing method deserves particular mention in this regard, as it considerably simplified the design process, particularly in continuous structures. These twentieth-century developments have led to the extensive use of prestressing throughoutthe world, and in the United States in particular.Today, prestressed concrete is used in buildings, underground structures, TV towers, floating storage and offshore structures, power stations, nuclear reactor vessels, and numerous types of bridge systems including segn~ental and cable-stayed bridges, they demonstrate the versatility of the prestressing concept and its all-encompassing application. The success in the development and construction of all these structures has been due in no small measures to the advances in the technology of materials, particularly prestressing steel, and the accumulated knowledge in estimating the short-and long-term losses in the prestressing forces.~2、外文资料翻译译文预应力混凝土混凝土的力学特性是抗压不抗拉:它的抗拉强度是抗压强度的8%一14%。

混凝土结构耐久性设计方法

混凝土结构耐久性设计方法

混凝土结构耐久性设计方法混凝土结构耐久性设计方法在现代建筑工程中,混凝土是一种常见的结构材料,其广泛应用,可归功于其优良的耐久性能。

为确保混凝土结构的长期使用寿命和安全性,耐久性设计方法成为设计师和工程师不可忽视的重要环节。

本文将从深度和广度两个方面探讨混凝土结构耐久性的设计方法。

深度分析1. 耐久性评估:在混凝土结构的设计中,首先需要进行耐久性评估。

这涉及考虑结构所处的环境条件、使用目的和结构材料等因素的影响。

通过评估混凝土结构所受到的湿度、温度、化学物质腐蚀和机械荷载等外部因素,可以确定结构需要具备的耐久性能。

2. 材料选择:混凝土结构的耐久性与所采用的混凝土材料密切相关。

合理选择适应环境要求的混凝土材料,如使用低碱度水泥、添加耐久性控制剂和优化配合比等,有助于提高混凝土结构的耐久性。

3. 构造设计:构造设计是混凝土结构耐久性设计的关键环节。

合理的结构布局、剪力墙和梁柱的配置等可以提供足够的抗震和抗荷载能力,从而提高结构的耐久性。

4. 维护和保养:混凝土结构的耐久性设计并不仅仅停留在结构的初期设计阶段,还需要考虑结构的长期维护和保养。

定期检查、修补和保护混凝土结构可以延长其使用寿命,减少维修和更换的成本。

广度探讨1. 深入讨论环境因素:环境因素对混凝土结构的耐久性具有重要影响。

湿度和温度变化会导致混凝土的体积变化,从而引起开裂和损坏。

化学物质的侵蚀会导致混凝土的腐蚀和脱落。

通过研究和了解不同环境条件下混凝土结构的耐久性行为,可以提供指导设计和保护措施的依据。

2. 耐久性控制剂的应用:为提高混凝土结构的耐久性,耐久性控制剂的选择和应用变得越来越重要。

使用耐久性控制剂可以减少混凝土与环境中的化学物质的反应,防止腐蚀和脆化。

3. 整体性能设计:混凝土结构的设计应该从整体性能的角度出发,而不仅仅关注单个构件的耐久性。

整体性能设计可以通过强度设计、抗裂性设计和变形控制等方面进行综合考虑,提高结构的耐久性和稳定性。

预应力混凝土、耐久性

预应力混凝土、耐久性

新型耐久性材料的研发与应用
高性能混凝土
高性能混凝土具有高强度、高耐久性、高工作性等特点,能够显著提高预应力混凝土结构的耐久性。目前,高性 能混凝土已在国内外得到了广泛应用。
防腐涂层材料
针对预应力混凝土的腐蚀问题,新型防腐涂层材料的研发为提高预应力混凝土结构的耐久性提供了新的解决方案。 这些材料能够有效阻止腐蚀介质对混凝土结构的侵蚀。
施工质量。
成品检测与验收
预应力混凝土结构施工完成后, 应进行全面的检测和验收,确保 其性能符合设计要求和相关标准。
03
预应力混凝土的耐久性
耐久性的定义与重要性
耐久性定义
预应力混凝土的耐久性是指其在服役期间抵抗各种环境因素 和内部因素影响的能力,确保其结构性能和安全性能不随时 间而降低。
耐久性的重要性
耐久性评估的应用与实践
桥梁工程
对桥梁等大型预应力混凝土结构 进行耐久性评估,确保其在使用 寿命期间的安全性和稳定性。
建筑工程
对建筑物中的预应力混凝土结构 进行耐久性评估,预防因耐久性 问题导致的结构失效。
隧道工程
对隧道等地下预应力混凝土结构 进行耐久性评估,确保其在使用 寿命期间的可靠性。
05
预应力混凝土耐久性的 研究与发展
04
预应力混凝土耐久性的 监测与评估
耐久性监测的方法与手段
01
02
03
长期监测
通过长期对预应力混凝土 结构进行监测,收集数据, 分析其线等无 损检测技术对混凝土内部 进行检测,评估其损伤程 度。
半损伤检测
在混凝土结构表面进行局 部破损,通过观察破损部 位的变化来评估结构的耐 久性。
预应力混凝土、耐久 性
目录
• 预应力混凝土概述 • 预应力混凝土的制造与施工 • 预应力混凝土的耐久性 • 预应力混凝土耐久性的监测与评估 • 预应力混凝土耐久性的研究与发展

预应力混凝土结构耐久性研究现状

预应力混凝土结构耐久性研究现状

预应力混凝土结构耐久性研究现状摘要:本文对国内外预应力混凝土结构耐久性研究现状进行了分析和总结,认为有必要进行大量工作来研究预应力混凝土结构的耐久性,并建议短期借鉴混凝土结构的耐久性研究成果。

关键词:预应力,混凝土结构,耐久性,研究现状PresentStudyonDurabilityofPrestressedConcreteStructureChenyong(ArchitecturalResearchInstituteinFuzhou350005)Abstract:Inthispaper,authoranalyzesandsummarizespresentresearchresult s,whichhavebeenobtainedathomeandabroadonduabilityofprestressedconcret estructures.Analysisresultsshowthatmanytasksonstudyingdurabilityofpre stressedconcretestructuresshouldbedone.Authorprovidesthatresearchresu ltsofdurabilityofconcretestructurescouldbeusedforreferenceinshortterm. Keywords:prestressedconcretestructuredurabilitypresentstudy 1概述现代预应力混凝土结构与普通混凝土结构、钢结构相比,不仅其结构性能好而且经济、节材、节能,具有广阔的应用前景。

近二十年来,预应力技术在我国的应用有了迅猛的发展,它已渗入到土木、建筑、水利及交通工程各个领域。

预应力技术己成为建设大(大跨度、大空间结构)、高(高层、高耸结构)、重(重荷载结构)、特(特种结构,如海洋平台、核电站、储液池结构等以及在钢结构、基础工程、道路、地下建筑、结构加固等工程中的特殊应用)工程不可缺少的最为重要的一种技术。

预应力混凝土结构耐久性试验方法及评述

预应力混凝土结构耐久性试验方法及评述

加 。然 而 , 应 力 混凝 土 结构 长 期 在 使 用 环 境 ( 预 如
碳 化 、 离子 侵 蚀 、 融 、 学 侵 蚀 等 ) 用 下 功 能 氯 冻 化 作 将逐渐 衰退 , 到 最终 破 坏 。这 是一 个 不 可 逆 的耐 直 久性劣化 过程 。加强 预应力 混凝土 结构 的耐久 性研
2 混凝 土在应力 状态 下的碳 化试 验
从 目前 国 内外 研究 资 料看 , 预应 力 混 凝 土结 非 构的耐久 性研 究 已取得 一定进 展¨ 。如对普 通混 凝 土的碳 化、 冻融 、 学 介 质侵 蚀 及 钢 筋 锈 蚀 等 研 究 , 化
在其机理 、 试验 方法 等方面有 了较 为统一 的观 点 。 预应 力混凝 土结 构 的耐 久性研 究 与非预应 力混
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桥 梁论文 集
C NA MU C AL E m NI Ⅱ' NGI EE NG N RI
中 圈希 篮 工程
・ 述篇 ・ 综
预 应 力 混 凝 土 结 构 耐 久 性 试 验 方 法 及 评 述
刘 杰 ,李 国 平 ,曹 茜
务还十分艰 巨。
的一个 长 期 室 外 大气 条 件 下 的暴 露 试 验 J 。该 试
验从 1 8 9 3年开 始 , 持 续 了 1 。A C s l 一直 3 a . at 制作 e
了两 片尺寸 为 1 m 2 m X30 c 5c X 8c 0 m的梁 , 保护 但
层厚度 分别 为 1c m和 4 c m。该试 验 的主要 目的是 通过测 定混凝 土 的碳 化深 度 来量化 混凝 土在 拉应力 状态下 产生 的微裂 缝对 C : 入 的影 响 , O侵 同时 提 出 在 自然 环境下 , 凝 土碳 化 深 度 和 荷 载水 平 之 间 的 混 关联 系数 。 该 试验 的加 载 方式 如 图 l 示 , 在 试验 过 程 所 并 中使混 凝 土一 直 处于有 应力 状 态 。 该 试 验采 用 了大 比例 的试 验 梁 , 放 置在 真 实 并 的大气 环境 下 , 够 较为 真 实 和准 确 地 评估 C 的 能 O 渗人 隋况 。试 验 结果 表 明 , 作用 在梁 上 的荷载集 度 ,

混凝土结构耐久性设计的方法研究

混凝土结构耐久性设计的方法研究

混凝土结 构是我 国目前建筑业 中应用最为广泛 的一种结构 ,同时混凝 土结
理教 学 8 年。
混凝 土 结构 耐久性 设 计 的方法研 究
刘 艳 红 赤 峰 市 喀 喇 沁 旗 楼 子 店 建 筑 职 业 高 中
漓 簿
随 着 建 筑 水 平的 提 高, 人 们 对 建 筑 物 的 质 量 要 求 越 来 越 高, 对 混 凝 土 结 构的 耐久 性 要 求 也 越 来 越高 。 我 国 是 一 个 建 筑 大 国 , 随 着 经 济 的 发 展, 建 筑
育, 2 0 1 0 , ( 1 1 ) .
作者简介 : 陆新梅( 1 9 8 2 一 ) ,女 山东 临沂人 ,郯城县职教 中心学校计 算机教师 ,从事
高中计算机教 学 8 年。 赵 爱金( 1 9 8 1 . ) ,男 山东 临沂人,郯城县育才 中学物理教 师,从事初 中物

前 言
混 凝 土 结 构 耐 久 性 设计 问 题 方 法 ;
3 . 1 材料方面的要求
要根据建 筑物的所在地 的环境 以及其它影响条件选择最佳 的材料。不同 的 构 的耐久性 也是所有建筑企业 都无 法忽略 的问题 。而 目前我们对混凝 土结 构的 环境对 于混凝土的材料要求是不 相同的 ,如在 比较容 易上 冻的地方要注意根据 认识还主要 是在安全性上 面 ,对耐久性缺乏足够 的认 识 ,从而导致混凝 土结构 上冻 的次数在混凝土 中加入适量 的引气剂 ;如在氯 比较容 易遭到破坏的环境 中 在耐久性方 面存在着一定 的缺陷 ,影响建筑物 的质 量。混凝土 的耐久性容 易受 时 ,要严格控制混凝土 中氯成分 的含量 。 多种 因素 的影 响。对混凝土结 构的耐久性 以及设计 方法进行研究能够让 我们对 3 . 2结构构造要 求 其有一个充分 的了解 ,弄清楚 耐久 性的设计方法 ,找出提高混凝土结构耐 久性 根据外部环境和使用要求 的影响 ,选择最佳的混凝土厚度 、钢筋 以及放水 、 的方法 ,延长建筑 物的使用 寿命 。 防腐层 ;当混凝土结构 的构件容易遭到外界环境破坏时 ,应选择大规格的钢筋 , 混凝土 结构耐 久性 的概 念 同时在 构构件表面涂抹一定 的防护材料 ;在墙 面与混 凝土之间设置一定 的防水 混凝土结 构的耐久性是指 混凝 土结构在所处 的空间中 ,正常 的受到外 界各 层 ,防止积水对混凝土结构 造成 影响 。严格控制裂缝 的宽度 ,根据要求对宽度

_预应力混凝土结构耐久性研究综述

_预应力混凝土结构耐久性研究综述
[] 整体结构破坏的工程实例 。1 9 8 2年 S c h u a c k等 6 p
0 引 言
由于预应力混凝土结构采用较高强度等级的混 凝土以及力筋拥有 多 道 保 护 层 体 系 , 因此曾被认为 具有优良的耐久性能 , 然而现实情况并非如此乐观 。 在侵蚀环境 ( 尤其氯盐环境 ) 下, 对于先张法体系 、 抽 芯成孔或金属波纹 管 成 孔 的 后 张 法 体 系 中 , 良好的 保护层体系对力筋的腐蚀只能起到延缓作用而并不 能起到阻止作用 , 腐蚀介质穿过保护层体系 ( 包括腐 蚀透金 属 波 纹 管 ) 到达力筋表面只是一个时间问 题
收稿日期 : 2 0 1 4 1 1 1 2 - - ) ; ) 基金项目 : 国家自然科学基金项目 ( 徐州市科技基金项目 ( 5 1 1 7 8 4 5 4 XM 1 3 B 1 2 5 , : 作者简介 : 李富民 ( 男, 甘肃静宁人 , 教授 , 博士研究生导师 , 工学博士 , 1 9 7 2 E-m a i l l f m f m@1 6 3. c o m。 -)
[ 1]
的另一份关于美国预应力体系腐蚀脆断的调查报告 表明 : 在1 仅美国就有 5 9 7 8~1 9 8 2 年的 5 年间 , 0幢 结构物出现了不同程度的力筋腐蚀现象 , 其中 1 0起 严重的脆性破坏是由于应力腐蚀或氢脆引起的 。
[ 7] , 国际预应力 协 会 ( 根据文献及政府机 F I P)
( , J i a n s u K e L a b o r a t o r o f E n v i r o n m e n t a l I m a c t a n d S t r u c t u r a l S a f e t i n E n i n e e r i n g y y p y g g , , ) C h i n a U n i v e r s i t o f M i n i n a n d T e c h n o l o X u z h o u 2 2 1 1 1 6, J i a n s u C h i n a y g g y g

混凝土结构设计中的耐久性设计

混凝土结构设计中的耐久性设计

混凝土结构设计中的耐久性设计混凝土结构在建筑工程中扮演着重要的角色,其耐久性设计尤为关键。

耐久性设计是指在一定使用期限内,结构能够保持其设计使用功能。

耐久性设计的好坏直接影响着结构的使用寿命和安全性。

本文将从混凝土结构耐久性设计的概念、影响因素、设计要点以及常见问题等方面进行探讨。

一、耐久性设计的概念耐久性设计是指在结构设计过程中考虑和控制结构在使用环境中受到的各种破坏因素,使结构满足设计使用寿命的要求。

耐久性设计的目的是确保混凝土结构在使用寿命内具有足够的承载能力和稳定性,并且保持良好的使用功能和外观。

二、耐久性设计的影响因素1. 材料选择:混凝土的品种、配合比、强度等对结构的耐久性至关重要。

要选择符合设计要求和使用环境的混凝土材料,严格控制材料的质量。

2. 环境条件:结构所处的环境条件,如潮湿度、温度、气候等都会影响结构的耐久性。

要合理选择结构材料和采取防护措施,以适应不同的环境条件。

3. 结构设计:结构设计中的构造形式、截面尺寸、支座方式等都会对结构的耐久性产生影响。

要合理设计结构,确保结构在使用寿命内不会出现严重的损坏。

4. 施工工艺:施工过程中的施工方法、工艺操作等也会影响结构的耐久性。

要保证施工质量,严格按照设计要求执行施工工艺。

三、耐久性设计的要点1. 防水防潮:混凝土结构在使用过程中要经受各种湿润环境的考验,要做好防水防潮的设计工作,防止水分侵入混凝土内部引发腐蚀。

2. 防腐防火:结构要考虑到防腐和防火等方面的要求,选择耐候性好的材料和进行合理的防护措施,提高结构的耐久性。

3. 疲劳抗震:结构在使用过程中会受到外部荷载的作用,要考虑结构的疲劳和抗震性能,合理设计结构的受力方式和抗震构造。

4. 维护保养:结构的保养工作对于其耐久性至关重要,要制定合理的维护计划,及时检修和维护结构,延长结构的使用寿命。

四、混凝土结构设计中的常见问题1. 配合比不合理:混凝土配合比过高或过低都会影响结构的性能,容易导致混凝土开裂和渗水等问题。

毕业论文外文翻译-混凝土的耐久性

毕业论文外文翻译-混凝土的耐久性

Durability of concreteBesides its ability to sustain loads, concrete is also required to be durable .The durability of concrete can be defined as its resistance to deterioration resulting from external and internal causes. The external causes include the effects of environmental and service conditions to which concrete is subjected, such as weathering, particularly chlorides and sulphates, in the constituent materials, interaction between the constituent materials, such as alkali-aggregate reaction, volume changes, absorption and permeability.In order to produce a durable concrete, care should be taken to select suitable constituent materials. It is also important that mix contains adequate quantities of materials in proportions suitable for producing a homogeneous and fully compacted concrete mass.WeatheringDeterioration of concrete by weathering is usually brought about by the disruptive action of alternate freezing and thawing of free water within the concrete and expansion and contraction of the concrete, under restraint, resulting from variations in temperature and alternate wetting and drying.Damage to concrete from freezing and thawing arises from the expansion of pore water during freezing; in a condition of restraint, if repeated a sufficient number of times, this results in the development of hydraulic pressure capable of disrupting concrete. Road Krebs and slabs, dams and reservoirs are very susceptible are very susceptible to frost action.The resistance of concrete to freezing and thawing can be improved by increasing its impermeability. This can be achieved by using a mix with the lowest possible water-cement ratio compatible with sufficient workability for placing and compacting into a homogeneous mass. Durability can be further improved by using air entrainment, an air content of 3 to 6 per cent of the volume of concrete normally being adequate for most applications. The use of air entrained concrete is particularly useful for roads where salts are used for deicing.Chemical Attackin general, concrete has a low resistance to chemical attack.There are several chemical agents which react with concrete but the most common forms of attack are those associated with leaching, carbonation, chlorides and sulphates. Chemical agents essentially react with certain compounds of the hardened cement paste and the resistance of concrete to chemical attack therefore can be affected by the type of cement used. The resistance to chemical attack improves with increased impermeability.WearThe main causes of wear of concrete are the cavitation effects of fast-moving water, abrasive material in water, wind blasting and attrition and impact of traffic. Certain conditions of hydraulic flow result in the formation of cavities between the flowing water and the concrete surface .These cavities are usually filled with water vapor charged with extraordinarily high energy and repeated contact with the concrete surface results in the formation of pits and holes, Known an cavitation erosion. Since even a good-quality concrete will not be able to resist this kind of deterioration, the best remedy is therefore the elimination of cavitation by producing smooth hydraulic flow. Wherenecessary, the critical areas may be lined with materials having greater resistance to cavitation erosion.In general, the resistance of concrete to erosion and abrasion increases with increase in strength. The use of a hard and tough aggregate tends to improve concrete resistance to wear.Alkali-Aggregate ReactionsCertain natural aggregates react chemically with the alkalis present in Portland cement. When this happens these aggregates expand or swell resulting in cracking and disintegration of concrete.Volume ChangesPrincipal factors responsible for volume changes are the chemical combination of water and cement and the subsequent drying of concrete, variations in temperature and alternate wetting and drying. When a change in volume is resisted by internal or external forces this can produce cracking, The greater the imposed restraint, the more severe the cracking. The presence of cracks in concrete reduces its resistance to the action of leaching, corrosion of reinforcement, attack by sulphates and other chemicals, alkali-aggregate reaction and freezing and thawing, all of which may lead to disruption of concrete. Severe cracking can lead to complete disintegration of the concrete surface particularly when this is accompanied by alternate expansion and contraction.V olume changes can be minimized by using suitable constituent materials and mix proportions having due regard to the size of structure. Adequate moist curing is also essential to minimize the effects of any volume changes.Permeability and AbsorptionPermeability refers to the ease with which water can pass through the concrete. This should not be confused with the absorption property of concrete and the two are not necessarily related. Absorption may be defined as the ability of concrete to draw water into its voids. Low permeability is an important requirement for hydraulic structures and in some cases water tightness of concrete may be considered to be more significant than strength although, other conditions being equal, concrete of low permeability will also be strong and durable. A concrete which readily absorbs water is susceptible to deterioration. Concrete is inherently a porous material. This arises from the use of water in excess of that required for the purpose of hydration in order to make the mix sufficiently workable and the difficulty of completely removing all the air from the concrete during compaction. If the voids are interconnected concrete becomes pervious although with normal care concrete is sufficiently impermeable for most purposes. Concrete of low permeability can be obtained by suitable selection of its constituent materials and their proportions followed by careful placing, compaction and curing. In general for a fully compacted concrete, the permeability decreases with decreasing water-cement ratio. Permeability is affected by both the fineness and the chemical composition of cement. Aggregates of low porosity are preferable when concrete with a low permeability is required. Segregation of the constituent materials during placing can adversely affect the impermeability of concrete.混凝土的耐久性混凝土除了承受荷载之外,还需要有一定的耐久性。

应力状态下混凝土的碳化试验研究_涂永明

应力状态下混凝土的碳化试验研究_涂永明
通过施加预应力可以使试件产生预期的压应力 状态 .采用后张法 , 试件预先留有孔道 , 采用镦头锚 , 不留扩大端 , 所用的垫块及锚具专门加工而成 .考虑 到预应力筋的应力松弛和混凝土收缩与徐变 , 因此 对每一个试件的预应力筋均超张拉 3%, 试件压应
力如表 4 所示 .
表 3 预应力混凝土试件的受拉工况
0.40 0.50 0.40 0.50 0.40 0.50
f c/ MPa
20.30 15.50 20.30 15.50 20.30 15.50
实际施加压应力/MPa
6.27 4.79 10.45 7.98 14.64 11.18
2 建立应力状态下的混凝土碳化深度 模型
与预应力混凝土结构碳化相关的因素可以分为 内部因素和外部因素 , 外部因素包括大气中 CO2 的 体积分数 、湿度 、温度等 , 内部因素包括水泥标号 、混 凝土强度等级 、水灰比以及应力等因素 .CO2 在混凝 土中的传输途径是多样的 , 主要包括扩散作用 、渗透 作用和毛细管作用等 , 而其中以扩撒作用最为稳定 且影响最大 , 因而可以采用稳态扩散理论(Fick 第一 定律)模拟 CO2 的碳化作用[ 2] .采用稳态扩散理论模 拟预应力混凝土结构碳化时面临着 2 个问题 :①如 何在稳态扩散模型中考虑到渗透作用和毛细作用等 非扩散作用 ;②因为稳态扩散理论的适用空间是各 向同性的 ,而预应力施加在结构上 , 将使得结构的扩 散空间不满足各向同性的要求 .为了克服上述困难 , 首先 , 引进多个代数因子 , 并在量化这些代数因子的 过程中 , 考虑其余传输途径的影响 ;其次 , 经过分析 可以发现 , 由于施加预应力而使结构产生的应力水 平与混凝土材料的弹性模量相比 , 是一个非常小的 量 , 可以认为没有对混凝土的物理性质产生任何影 响 .以上 2 点 , 既保证了稳态扩散模型对预应力混凝 土结构仍然成立 , 又使得在合理的预应力分布及适 当的预应力水平下 , 结构的耐久性得到较大的裨益 .

土木工程结构的耐久性外文翻译终稿

土木工程结构的耐久性外文翻译终稿

广东工业大学华立学院本科毕业设计(论文)外文参考文献译文及原文系部城建学部专业工程管理年级班级名称工程管理1班学号学生姓名指导教师目录1 外文参考文献译文1 (1)2 外文参考文献原文1 (7)3 外文参考文献译文2 (17)4外文参考文献原文2 (24)1 建筑施工混凝土裂缝的预防与处理混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

关键词:混凝土裂缝预防处理前言混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。

由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。

微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。

但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。

很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。

近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。

钢筋混凝土规范也明确规定:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。

但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。

预应力混凝土耐久性

预应力混凝土耐久性

预应力混凝土耐久性在现代建筑领域中,预应力混凝土以其出色的性能和广泛的应用,成为了众多重要工程结构的首选材料。

然而,要确保这些结构在长期使用中保持稳定和安全,预应力混凝土的耐久性就成为了一个至关重要的问题。

预应力混凝土,简单来说,就是在混凝土构件承受使用荷载前,预先对其施加压力,从而提高构件的承载能力和抗裂性能。

这种技术的应用使得混凝土结构能够更加轻巧、坚固,适用于大跨度桥梁、高层建筑等对结构性能要求较高的工程。

耐久性,指的是材料或结构在长期使用过程中抵抗各种破坏因素的能力,保持其性能和功能的稳定性。

对于预应力混凝土来说,影响其耐久性的因素众多。

首先,混凝土的质量是关键。

如果混凝土的配合比不合理,水泥用量不足、骨料级配不佳、水灰比过大等,都会导致混凝土的密实度不够,从而使外界的有害物质更容易侵入,如氯离子、二氧化碳等。

氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜,导致钢筋锈蚀;二氧化碳则会与混凝土中的氢氧化钙发生反应,降低混凝土的碱度,进而影响钢筋的保护。

其次,预应力钢筋的防护也是重中之重。

预应力钢筋通常处于高应力状态,一旦发生锈蚀,其性能的劣化速度会比普通钢筋更快。

因此,在施工过程中,要确保预应力钢筋有足够的防护措施,如采用高质量的防腐涂层、使用塑料波纹管进行包裹等。

环境因素对预应力混凝土耐久性的影响也不可忽视。

在沿海地区,氯离子的侵蚀是常见的问题;在寒冷地区,冻融循环会使混凝土产生裂缝;在化学工厂附近,大气中的腐蚀性气体可能会对结构造成损害。

此外,湿度、温度的变化以及酸雨等也都会对预应力混凝土的耐久性产生不利影响。

施工质量的好坏直接关系到预应力混凝土结构的耐久性。

如果在施工过程中,混凝土振捣不密实,预应力钢筋的张拉控制不当,预留孔道压浆不饱满等,都会给结构留下隐患。

例如,预留孔道压浆不饱满会导致预应力钢筋与外界环境直接接触,大大降低其耐久性。

为了提高预应力混凝土的耐久性,我们可以采取一系列的措施。

在材料选择方面,要选用优质的水泥、骨料和外加剂,严格控制原材料的质量。

预应力混凝土结构的研究论文[全文5篇]

预应力混凝土结构的研究论文[全文5篇]

预应力混凝土结构的研究论文[全文5篇]第一篇:预应力混凝土结构的研究论文摘要对预应力混凝土结构火灾的研究现状进行了综述与分析,探讨了预应力混凝土结构火灾研究中存在的主要问题。

建议进一步研究应从预应力材料的高温蠕变性能入手,采用非线性有限元进行整体结构分析,逐步建立结构火灾的可靠度方法,并指出结构火灾的计算机仿真分析是一种重要的试验方法。

关键词预应力混凝土火灾可靠度仿真分析据公安部消防局统计,2005年全国共发生火灾235941起,死亡2496人,伤残2506人,直接财产损失13.6亿元。

近年来,预应力混凝土结构已由早期的简单构件发展为现今复杂的空间整体受力结构,以其大跨度、大空间、良好的结构整体性能以及有竞争力的综合经济效益,正逐步成为现代建筑结构形式的发展趋势,由于预应力混凝土结构的抗火性能劣于普通钢筋混凝土结构,因此开展预应力混凝土结构的火灾反应和抗火性能研究是非常有意义的。

1预应力混凝土结构火灾研究的现状国外学者对结构抗火性能的研究开展较早,始于20个世纪初,并成立了许多抗火研究组织,比较有名的有美国建筑火灾研究实验室、美国消防协会、美国的波特兰水泥协会、美国预应力混凝土协会、英国的BRE(BuildingResearchEstablishment)。

这些组织对建筑结构的抗火性能进行了系统的研究,主要体现在对建筑材料高温下的力学性能;结构、构件火灾下的升温过程及温度场的确定;火灾条件下结构和构件的极限承载能力及耐火性能方面的研究,并编订了相应的建筑规范及行业规则。

国外预应力混凝土构件抗火性能的研究稍晚于钢筋混凝土结构,主要工作始于20世纪70年代初期。

尽管早期Ashton等人的试验研究认为预应力混凝土在火的作用下存在许多问题,但其后一些学者的试验和研究表明预应力混凝土构件在火的作用下仍具有较好的工作性能。

有关文献介绍了美国进行的18个后张预应力混凝土板和梁的耐火试验。

在这些试验构件中,预应力筋分为有粘结和无粘结两种。

《混凝土结构耐久性设计与施工指南》即将出版

《混凝土结构耐久性设计与施工指南》即将出版

《混凝土结构耐久性设计与施工指南》即将出版
唐美树
【期刊名称】《施工技术》
【年(卷),期】2004(033)004
【总页数】1页(P2)
【作者】唐美树
【作者单位】中国土木工程学会
【正文语种】中文
【中图分类】TU375
【相关文献】
1.关于《混凝土结构耐久性设计与施工指南》的质疑 [J], 杨文科
2.冻融环境下混凝土结构耐久性设计与施工 [J], 李金玉
3.《混凝土结构耐久性设计与施工指南》即将出版 [J],
4.国家建筑材料工业局标准钢管混凝土结构设计与施工规程(JCJ01-89)即将出版[J],
5.土木工程学会第二本技术标准:自密实混凝土设计与施工指南出版 [J],
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

混凝土结构的耐久性设计方法

混凝土结构的耐久性设计方法

混凝土结构的耐久性设计方法发表时间:2015-10-13T14:05:52.877Z 来源:《基层建设》2015年17期作者:高立周[导读] 随着经济社会的发展,混凝土结构的耐久性已经成为我们必须要关注的问题。

摘要:随着经济社会的发展,混凝土结构的耐久性已经成为我们必须要关注的问题。

研究混凝土结构的耐久性,找出提高其耐久性的方法,通过设计来提高混凝土结构的耐久性。

我国对混凝土结构耐久性研究起步较晚,发展比较缓慢。

因此,我们要充分吸收国外有关于混凝土结构耐久性的先进经验,制定出符合我国国情的规范要求;选择最佳的材料以及结构构造,对混凝土结构耐久性的极限进行验证,促进建筑行业的整体发展。

关键词:混凝土结构;耐久性;设计一、混凝土耐久性含义混凝土耐久性是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下,在设计要求的目标使用期内,不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能和外观要求的能力。

混凝土工程的耐久性与工程的使用寿命相联系,是使用期内结构保持正常功能的能力,这一正常功能小仅仅包括结构的安全性,而且更多地体现在适用性上。

混凝土耐久性主要包括以下几方面:1、抗渗性:即指混凝土抵抗水、油等液体在压力作用下渗透的性能。

抗渗性对混凝土的耐久性起着重要的作用,因为抗渗性控制着水分渗入的速率,这些水可能含有侵蚀性的化合物,同时控制混凝土受热或受冷时水的移动。

2、抗冻性:混凝土的抗冻性是指混凝土在饱水状态下,经受多次抵抗冻融循环作用,能保持强度和外观性的能力。

在寒冷地区,尤其是在接触水又受冻的环境下的混凝土,要求具有较高的抗冻性能。

3、抗侵蚀性:混凝土暴露在有化学物质的环境和介质中,有可能遭受化学侵蚀而破坏。

一般的化学侵蚀有水泥浆体组分的浸出、硫酸盐侵蚀、氯化物侵蚀、碳化等。

二、现行规范中的耐久性设计方法与问题现行混凝土结构设计与施工规范主要考虑的是荷载作用下结构安全性与适用性的需要,至于结构长期使用过程中由于环境作用引起材料性能劣化的影响,则被置于比较次要和从属的地位。

(整理)混凝土结构耐久性设计与施工指南CCES_01-

(整理)混凝土结构耐久性设计与施工指南CCES_01-

中国土木工程学会标准CCES 01-2004混凝土结构耐久性设计与施工指南一、《混凝土结构耐久性设计与施工指南》 CCES 01-2004的2005年修订版,已于2005年10月由中国建筑工业出版社正式出版2005年修订版说明根据《指南》第一版(CCES 01-2004)使用过程中征集到的意见、建议以及近期获得的新的信息,这一修订版对原有条文作了局部的修改、补充和必要的订正,并以单印本的形式正式发行,取代原先刊载于文集《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(中国建筑工业出版社2004年5月第一版)中的条文。

与第一版相比,修订版增添了一些新的条文和附录,篇幅增加近40%。

读者如欲继续使用指南第一版中的条文内容,请注意新的修订版中已作出的更改,后者可从以下网站查得:中国土木工程学会 2005年9月二、《指南》2005年修订版的主要修改内容持有《指南》第一版的读者如欲继续使用或参考第一版的条文,请注意修订版中已作出的局部修改,其中与第一版有较大区别的,可下载修订版中的如下条文。

至于修订版中的增加内容,可参阅新出版的指南,主要有:对于不同环境类别和作用等级下的混凝土原材料品种与用量的范围作了限定;对混凝土养护和钢筋保护层厚度的合格验收要求作了补充;新增了附录C(氯离子侵入混凝土过程的Fick模型)和附录D(后张预应力混凝土体系的耐久性要求)。

1 环境类别与环境作用等级修订版对环境类别和环境作用等级有个别调整,相关条文如下,与之对应的第一版中条文为3.0.4条。

3.1.1 结构所处的环境按其对钢筋和混凝土材料的不同腐蚀作用机理分为5类(表3.1.1)。

表3.1.1 环境分类注:氯化物环境(Ⅲ和Ⅳ)对混凝土材料也有一定腐蚀作用,但主要是引起钢筋的严重锈蚀。

反复冻融(Ⅱ)和其他化学介质(Ⅴ1、Ⅴ2、Ⅴ3)对混凝土的冻蚀和腐蚀,也会间接促进钢筋锈蚀,有的并能直接引起钢筋锈蚀,但主要是对混凝土的损伤和破坏。

3.1.2环境作用按其对配筋(钢筋和预应力筋)混凝土结构侵蚀的严重程度分为6级(表3.1.2)。

混凝土结构耐久性设计方案

混凝土结构耐久性设计方案

混凝土结构的耐久性设计-建筑论文混凝土结构的耐久性设计谢贞明(深圳市综合交通设计研究院有限公司广东深圳518000)【摘要】本文阐述了混凝土结构耐久性设计的重要性,分析了影响混凝土结构耐久性的因素,提出了提高混凝土结构耐久性的方法。

关键词混凝土结构;耐久性Durability design of concrete structuresXie Zhen-ming (Shenzhen City Comprehensive Transportation Design Institute LtdShenzhenGuangdong518000)【Abstract】This paper describes the importance of the durability of concrete structure design, analysis of the factors affecting the durability of concrete structure, we proposed a method to improve the durability of concrete structures.【Key words】Concrete structures。

Durability 1. 前言(1)长期以来,人们受混凝土是一种耐久性能良好的建筑料这一认识的影响,忽视了混凝土结构耐久性问题,造成了混凝土结构耐久性研究的相对滞后,并为此付出了巨大的代价。

(2)国内外大量调查分析发现,引起混凝土结构耐久性失效的原因存在于结构设计、施工及维修的各个环节。

虽然在许多国家的设计规范中都明确规定混凝土结构的耐久性要求,但是,这一宗旨并没有充分地体在具体设计条文中,致使在以往的乃至现在的工程设计中普遍存在重视强度设计而轻视耐久性设计的现象。

我国1989年颁布的《混凝土结构设计规范》和1985年颁布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》涉及结构耐久性的内容很少,除了一些保证结构耐久性的构造措施的一般规定之外,只对影响混凝土耐久性的裂缝宽度加以控制。

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T u Yongm ing L Zh itao
( K ey L aboratory of Concrete and P restressed Concrete Struc ture ofM in istry o f Education, Southeast U n iversity , N anjing 210096, China)
Jou rna l of S outheast U n iversity ( Eng lish Ed ition)
V o.l 21, N o. 1, pp. 73
77 M ar . 2005
IS SN 1003
7985
Durab ility design of prestressed concrete structures
R eceived 2004 09 08 . F ounda tion item: Th e N at ional N atural Science Found ation of Ch ina ( N o. 59978008). B iographies : Tu Y ongm ing ( 1978 ), m ale, g raduate ; L Zh itao ( correspond ing author ), m ale, p rofesso r , academ ician of C h inese A cadem y of En igneering, luzh itao@ seu. edu . cn .
concrete structures can be guaran teed in ter m s of m a terial param eters. H ow ev er , there are so m any facto rs w h ich inf luence the durability of concrete structures that it is i m po ssible to prec ise ly describetructure s perfo r m ance ; thus it is no t prac tica l to m ake a re liab le durability de sign o f a concrete structure. B ased on the durab ility characteristics o f prestre ssed concrete structures and th e research ach ie vem ents on the durability o f concrete structures , the new research on durab ility design o f prestressed concrete structures in carbonat io n and chlo rid e io n ag g ressive env ironm entsw ill be pre sented as fo llow s .
Abstract : Based on the du rab ility characteristics of prestressed con crete structures , the durab ility li m it states o f carbon ation and ch lorid e ion attack are d ef in ed, respectively. D u rab ility p red icting m odels on the basis o f reliab ility m athem atics and stochastic processes are con structed, and the pure theo retica l for m u lae of fa ilure p robab ility of p restressed con crete structu res are analyzed. In add ition, a si m p le durab ility design m ethod fo r carbonation of structures is pu t fo r w ard. A ccord ing to the an alysis , the du rab ility o f prestressed concrete structures is superior to that of trad itional structures . Th e research a lso ind icates th at the concrete cover p rescribed in the cu rren t cod e ( GB 50010 2002 ) is not adequate . T he rationa l cover th ickn ess shou ld no t be less than 35 or 45 mm accord in g to carbon ation o r ch loride ion attack, respectively . K ey words : p restressed concrete structu re ; li m it state ; failure prob ab ility; du rab ility design
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T u Yongm in g , and L Zh itao
1- erf c D
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B ecause the ra tio o f R p ( t ) /R ( t ) usually equals [ 4] 0 55- 0 75 , the prestressed part bears m o st o f the ex terna l lo ads . T he resistance o f prestressed structures is g reatly dependent on th e prestressin g tendons , and the carry in g capacity o f the tendons is greatly depend ent on th e state o f co rro sion . B efore the in it ia tio n o f tendon co rro sion , the durability resistance o f the struc ture decreases slow ly. N ev erthe less , once the co rro sion of prestressing tendons occurs , th e durability resistance and then the load resistance o f the structure decrease rap id ly and sudden fa ilu re m ay arise . It is dif f icult to describe R ( t ) and S ( t ) exactly, so on the basis o f the characteristics o f durab ility failure o f a pre stressed concrete structure, d ifferen t li m it states are def ined ac co rd in g to the co rro sive env ironm ents , respectively. 1 1 In carbonation env ironm ent C arbon d io x id e is the facto r tha t in it ia tes concrete carbonation o f prestressed structures . T he carbonation li m it state is def in ed a s the carbonation reach ing the surface o f prestressed tendon . Thus w e can ob tain a carbonation li m it state equat io n : ( 3) x (t) = c - x (t) = 0 w here c is the th ickness o f a concrete cover o f pres tressed stee.l U sin g x ( t ) deno tes the carbona tio n depth. In the tensile stress state, x ( t ) can be w ritten as x ( t ) = kRH kT kCO 2 kw c ( 1+ ct ct + + ct ct ) t ( 4) In th e com pressive stress state, x ( t ) can be w rit ten as x ( t ) = kRH kT kCO 2 kw c ( 1+ cp ct +
M odern prestressed concrete structures are m o st popularly applied to civ il eng ineerin g, hydrau lic eng i neering and comm unication eng ineerin g. L ike o ther structures , durability fa ilure o f prestre ssed concrete structuresm ay o ccur from lo ng ter m co rro sio n in the agg ressive env ironm en. t H ow ever , th e researche s on the durability m echan ism and durability design have been rare bo th at hom e and abroad up to now. Under the support o f the Na tio na l N atural Science Founda t io n o f C hina, and on the ba sis o f the f ruits o f rein fo rced concrete structure durability research , new re search has been executed on th e durability o f pres tressed concrete structure s . T he re search on th e durability of concre te struc tures is curren tly classif ied into tw o catego ries : one is to ana lyze m icro scopically th e m ain facto rs w h ich in f luence th e durab ility o f a concrete structure , study co rro sion m echanis m s o f concrete and stee , l and f in d effective m easures to stop co rro sion o r retard the pro cess o f deteriora tio n; the o th er is to study m acro scopically th e deg rada tio n process o f structure s per fo r m ance due to m aterial deterio ration . T he research on the durability o f m a terial eng i neering is m uch m ore ex tensiv e . M any re search achiev e m ents have been m ade and som e o f the m have been app lie d to code and standard in som e coun [1- 3] tries . Consequently, th e durability o f re in fo rced
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