| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| ABSTRACT | 第8-9页 |
| 符号对照表 | 第19-31页 |
| 1 绪论 | 第31-55页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第31-33页 |
| 1.2 环境对钢筋混凝土桥梁侵蚀的研究 | 第33-36页 |
| 1.2.1 影响钢筋混凝土结构耐久性的环境侵蚀因素 | 第33-35页 |
| 1.2.2 氯离子侵蚀过程的模拟研究 | 第35-36页 |
| 1.3 钢筋锈蚀速率的研究 | 第36-39页 |
| 1.3.1 钢筋锈蚀速率的影响因素 | 第36-38页 |
| 1.3.2 钢筋锈蚀速率模型 | 第38-39页 |
| 1.4 钢筋混凝土桥梁裂缝的萌生和扩展的研究 | 第39-43页 |
| 1.4.1 钢筋混凝土结构裂缝模型 | 第39-41页 |
| 1.4.2 钢筋混凝土结构裂缝萌生准则 | 第41页 |
| 1.4.3 钢筋混凝土结构裂缝扩展准则 | 第41-43页 |
| 1.5 钢筋-混凝土界面的模拟方法 | 第43-44页 |
| 1.5.1 传统有限元中钢筋-混凝土界面的模拟方法 | 第43页 |
| 1.5.2 扩展有限元(XFEM)中钢筋-混凝土界面模拟方法 | 第43-44页 |
| 1.6 考虑环境-荷载耦合效应的钢筋混凝土结构极限承载力的研究 | 第44-50页 |
| 1.6.1 环境-荷载耦合作用下钢筋锈蚀的研究 | 第44-46页 |
| 1.6.2 钢筋锈蚀对钢筋-混凝土界面粘结性能的影响研究 | 第46-47页 |
| 1.6.3 钢筋混凝土桥梁承载力的研究方法 | 第47-50页 |
| 1.7 有待进一步研究及完善的问题 | 第50-51页 |
| 1.8 本文研究主要内容 | 第51-53页 |
| 1.9 技术路线 | 第53-55页 |
| 2 基于元胞自动机的混凝土氯离子扩散与渗透模拟与分析 | 第55-67页 |
| 2.1 概述 | 第55-56页 |
| 2.2 氯离子扩散与渗透作用下空间非规则单元CA模型 | 第56-60页 |
| 2.2.1 二维规则单元CA模型 | 第56-57页 |
| 2.2.2 空间非规则单CA模型 | 第57-60页 |
| 2.3 考虑应力对扩散系数影响的CA模型比较 | 第60-62页 |
| 2.4 理论结果与实测结果比较 | 第62-65页 |
| 2.4.1 程概况 | 第62页 |
| 2.4.2 建立有限元模型及氯离子扩散与渗透的计算 | 第62-65页 |
| 2.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 3 基于XFEM的Ⅰ-Ⅱ混合型混凝土多裂缝扩展模型 | 第67-91页 |
| 3.1 概论 | 第67页 |
| 3.2 基于XFEM的混凝土多裂缝扩展模型(CMPM-XFEM) | 第67-74页 |
| 3.2.1 基于XFEM的裂缝间断性模型 | 第67-69页 |
| 3.2.2 基于XFEM的混凝土多裂缝模型 | 第69-71页 |
| 3.2.3 混凝土Ⅰ-Ⅱ型复合裂纹扩展方向及扩展准则 | 第71-74页 |
| 3.3 复合裂纹应力强度因子的计算 | 第74-75页 |
| 3.4 Ⅰ-Ⅱ混合型混凝土裂缝扩展的粘聚裂缝模型 | 第75-82页 |
| 3.5 边界非线性(NBVP)求解 | 第82-85页 |
| 3.5.1 局部区域(裂缝断裂过程区)求解 | 第83-84页 |
| 3.5.2 整体区域求解 | 第84页 |
| 3.5.3 收敛准则 | 第84-85页 |
| 3.6 程序流程图 | 第85-87页 |
| 3.7 数值验证 | 第87-89页 |
| 3.8 本章小结 | 第89-91页 |
| 4 混凝土裂缝萌生判断的损伤开裂因子 | 第91-111页 |
| 4.1 概述 | 第91页 |
| 4.2 损伤能量释放率 | 第91-97页 |
| 4.3 传统强度理论推导Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹的微裂纹生成区长度 | 第97-101页 |
| 4.4 塑性区微裂缝概率模型 | 第101-103页 |
| 4.5 Ⅰ-Ⅱ混合型裂缝萌生判断准则 | 第103-106页 |
| 4.6 程序流程图 | 第106-107页 |
| 4.7 数值验证 | 第107-109页 |
| 4.8 本章小结 | 第109-111页 |
| 5 基于XFEM考虑钢筋-混凝土界面间断性的粘结滑移模型 | 第111-137页 |
| 5.1 概述 | 第111-112页 |
| 5.2 钢筋-混凝土界面粘结锚固机理 | 第112-114页 |
| 5.2.1 光圆钢筋的粘结锚固机理及破坏形式 | 第112-113页 |
| 5.2.2 变形钢筋的粘结锚固机理及破坏形式 | 第113-114页 |
| 5.3 钢筋-混凝土界面粘结滑移准则 | 第114-115页 |
| 5.4 钢筋-混凝土界面粘结滑移本构关系 | 第115-119页 |
| 5.4.1 与位置无关的本构关系 | 第116页 |
| 5.4.2 与位置有关的本构关系 | 第116-119页 |
| 5.5 裂缝间距 | 第119-122页 |
| 5.6 基于XFEM的钢筋-混凝土界面粘结滑移模型 | 第122-131页 |
| 5.6.1 钢筋-混凝土界面间断性模型 | 第122-128页 |
| 5.6.2 复杂裂缝模拟 | 第128-131页 |
| 5.7 程序的实现 | 第131-133页 |
| 5.8 数值计算和试验结果对比 | 第133-135页 |
| 5.9 本章小结 | 第135-137页 |
| 6 荷载与环境耦合作用下钢筋混凝土结构极限承载力研究 | 第137-163页 |
| 6.1 概述 | 第137页 |
| 6.2 钢筋锈蚀机理与条件 | 第137-139页 |
| 6.2.1 钢筋锈蚀机理 | 第137-138页 |
| 6.2.2 锈蚀开始条件 | 第138-139页 |
| 6.3 钢筋锈蚀对钢筋-混凝土界面粘结性能的影响 | 第139-141页 |
| 6.3.1 钢筋锈蚀对钢筋-混凝土界面粘结强度的影响 | 第139-140页 |
| 6.3.2 钢筋锈蚀对钢筋-混凝土界面粘结滑移本构的影响 | 第140-141页 |
| 6.4 基于贝叶斯更新的钢筋锈蚀速率多模型 | 第141-149页 |
| 6.4.1 基于贝叶斯更新的钢筋锈蚀速率多模型推导 | 第141-147页 |
| 6.4.2 基于贝叶斯更新的钢筋锈蚀速率多模型验证 | 第147-149页 |
| 6.5 锈蚀钢筋时变本构模型 | 第149-151页 |
| 6.5.1 混凝土内钢筋的锈蚀变形 | 第149-150页 |
| 6.5.2 荷载与环境共同作用下的锈蚀钢筋的本构关系 | 第150-151页 |
| 6.6 数值算例 | 第151-162页 |
| 6.6.1 算例及背景 | 第151-153页 |
| 6.6.2 空心板梁加载方法 | 第153页 |
| 6.6.3 不考虑环境影响钢筋混凝土空心板梁裂缝扩展及承载力计算(工况一) | 第153-155页 |
| 6.6.4 考虑荷载与环境共同作用下钢筋混凝土空心板梁裂缝扩展及承载力计算(工况二) | 第155-156页 |
| 6.6.5 考虑荷载与环境耦合作用下钢筋混凝土空心板梁裂缝扩展及承载力计算(工况三) | 第156-162页 |
| 6.7 本章小结 | 第162-163页 |
| 7 预应力钢筋混凝土梁试验与理论分析验证 | 第163-183页 |
| 7.1 概述 | 第163页 |
| 7.2 RCIDBSM-XFEM中考虑预应力效应 | 第163-165页 |
| 7.3 试验工程背景 | 第165-166页 |
| 7.4 试验研究设计 | 第166-169页 |
| 7.4.1 试验内容 | 第166-167页 |
| 7.4.2 试验加载方案 | 第167-168页 |
| 7.4.3 测试方案 | 第168-169页 |
| 7.5 测试及有关结果分析 | 第169-180页 |
| 7.5.1 混凝土中氯离子浓度分析结果 | 第169-174页 |
| 7.5.2 预应力梁抗弯承载能力及裂缝分布试验结果与RCIDBSM-XFEM计算对比 | 第174-177页 |
| 7.5.3 预应力梁抗剪承载能力及裂缝分布试验结果与RCIDBSM-XFEM计算对比 | 第177-180页 |
| 7.6 本章小结 | 第180-183页 |
| 8 结论与展望 | 第183-187页 |
| 8.1 主要结论 | 第183-184页 |
| 8.2 本文的主要创新点 | 第184页 |
| 8.3 值得进一步研究的问题 | 第184-187页 |
| 参考文献 | 第187-197页 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 | 第197-198页 |
