王东方[1]2003年在《钢筋砼构件氯离子侵蚀下钢筋初始锈蚀时间的计算方法》文中认为实践证明，钢筋混凝土结构构件抗力是随着服役时间不断变化的，这就导致结构的可靠度随着时间也在不断减小，即，钢筋混凝土结构的可靠度是动态变化的。当前针对结构的耐久性以及动态可靠度国内外展开了大量的研究。由于一般情况下钢筋腐蚀是结构抗力退化的开始，因此计算钢筋混凝土结构中的钢筋初始锈蚀时间对于进行结构耐久性方面的研究具有很重要的意义。 在海洋环境中，含有大量的氯离子，而氯离子是引起钢筋锈蚀的一个重要因素，因此预测在混凝土中氯离子的浓度是计算海洋环境中钢筋初始锈蚀时间的前提。但是当前对氯离子浓度的计算公式不但不适于计算钢筋的初始锈蚀时间，而且假设相当理想化，未能考虑截面形状对钢筋初始锈蚀时间的影响，不适于实际应用。因此本文在已有研究成果的基础上，利用分子运动论、微积分、数值分析等相关知识，建立了实用的钢筋初始锈蚀时间的计算方法： 1．对传统模型进行变换，建立了传统模型的逆模型，以便于钢筋初始锈蚀时间的的计算； 2．基于FICK第一扩散定律，推导了氯离子二维扩散数学模型，并在此基础上，推导了圆形截面氯离子一维扩散数学模型； 3．利用差分算法，建立了圆形截面以及矩形截面氯离子扩散模型的数值解法，并对数值算法的稳定性进行了分析； 4．提出利用修正系数的方式对传统模型进行修正； 5．讨论了影响矩形截面以及圆形截面修正系数的因素： (1) 从理论上证明了氯离子在混凝土中的扩散系数与修正系数无关； (2) 通过圆形截面数值计算结果的分析，发现圆形截面修正系数与保护层厚度基本成线性关系，并建立了二者之间的联系；分析了圆形截面半径、混凝土表面氯离子浓度对修正系数的影响，从而建立了圆形截面钢筋初始锈蚀时间的实用计算方法； (3) 在矩形截面氯离子侵蚀下，混凝土处于二维扩散状态。本文通过计算分析，证明二维扩散的影响区域从边角开始向中间逐步扩散，并证明了二维扩散影响区域依赖于氯离子扩散系数与氯离子扩散时间的乘积。从而得到结论：在氯离子扩散系数一定的情况下，在一定时间范围内，矩形截面边角区域钢筋的初始锈蚀时间不依赖于矩形截面的截面尺寸； (4) 通过矩形截面边角区域钢筋初始锈蚀时间的计算，分析了保护层厚度、钢筋直径、混凝土表面氯离子浓度对修正系数的影响，并在此基础上建立了氯离子侵蚀下矩形截面边角区域钢筋初始锈蚀时间的实用计算方法。
刘中辉[2]2006年在《氯离子二维扩散下钢筋砼构件耐久寿命预测与分析》文中提出混凝土结构耐久性是目前国际结构工程学科研究的热点问题。由于人们过去忽视了混凝土结构的耐久性，致使大量的混凝土结构仅仅服役叁四十年甚至一二十年就因耐久性失效而提前破坏，造成了巨大的经济损失和不良的社会影响。引起混凝土结构耐久性破坏的因素很多，究其根本，最主要的是钢筋锈蚀。其中，氯离子又是造成钢筋锈蚀的首要原因。因此，研究氯离子侵蚀环境下混凝土结构的耐久性问题有着极其重要的现实意义和深远的历史意义。本文以“国家混凝土规范第6批科研课题[GBKY6001]”和“华侨大学高层人才科研基金[05BS303]”为依托，对氯离子多维侵入混凝土和引起钢筋锈蚀的机理及钢筋初锈时间的确定进行了研究，具体研究内容如下： 1、分析了氯离子引起钢筋锈蚀的机理及氯离子侵入混凝土的机理，详细介绍了影响氯离子侵入速度的内外部影响因素及规律，为混凝土结构的耐久性设计提供科学依据。 2、介绍可靠度的基本原理及计算可靠度的主要方法，首次采用JC法建立氯离子侵入混凝土的一维扩散可靠度模型。经分析与研究发现，与中心点法相比，该模型的计算精度高，对钢筋初锈时间的求解精度要求较高的结构尤为适用。 3、首次应用无条件稳定的交替方向隐格式，建立氯离子侵入混凝土的二维扩散有限差分模型。在步长为任意取值的情况下，该模型可确保计算结果的绝对收敛，主要可应用于计算初始条件和边界条件比较复杂的矩形等截面构件边角处钢筋的初锈时间。经与解析解模型对比发现，该模型计算精度高，应用范围更为广泛，可直接应用于工程实践之中。 4、分析影响氯离子二维扩散的主要因素，即扩散系数、扩散时间、钢筋位置、边界浓度、截面尺寸等。经研究发现，扩散系数和扩散时间既影响氯离子的二维扩散区域大小，又影响其扩散程度，可将这两者定义为一级影响因素；而其他因素仅影响二维扩散程度，不影响扩散区域，可定义为二级影响因素；当截面尺寸大于某一数值后，二级影响因素对氯离子二维扩散几乎没有影响。
参考文献：
[1]. 钢筋砼构件氯离子侵蚀下钢筋初始锈蚀时间的计算方法[D]. 王东方. 北京工业大学. 2003
[2]. 氯离子二维扩散下钢筋砼构件耐久寿命预测与分析[D]. 刘中辉. 华侨大学. 2006
标签：建筑科学与工程论文; 氯离子论文; 耐久性论文; 动态可靠度论文; 钢筋初始锈蚀时间论文; 圆形截面论文; 矩形截面论文;