气候变化对中国钢筋混凝土基础设施碳化腐蚀及破坏风险的影响

气候变化会使大气中CO2浓度和温度升高,改变相对湿度,因此会改变混凝土基础设施的周围环境。尤其在气候变化的长期作用下,混凝土结构的安全性、适用性和耐久性都会加速衰减。文中描述在气候变化影响下,两个典型城市厦门和韶关的混凝土基础设施在2010~2100年间的碳化损伤研究。两城市大气CO2浓度、温度和相对湿度的预测均基于代表性浓度途径(RCPs)。采用蒙特卡洛模拟进行时效分析,考虑结构尺寸、材料特性、气候预测和预测模型的不确定性。混凝土结构的腐蚀破坏风险由保护层严重开裂的概率表示。结果表明,至2100年气候变化可使平均碳化深度增加达8mm;同时也可造成温热地区的混凝土建筑物的碳化腐蚀破坏概率增加12%~19%。此研究可为将来气候变化对土木设施的影响和气候适应策略提供参考依据。

干砌填充墙框架结构抗侧性能及简化计算

利用拟静力试验结果和有限元结果对干砌填充墙框架结构的受力机理进行分析。在充分考虑并联模型和等效斜支撑模型后,把钢筋混凝土框架及干砌填充墙抗侧力贡献单独分析,研究填充墙内砌块密度、摩擦系数及砌块层数等对结构抗侧力的影响。研究表明:1)平面应力单元及界面单元能够模拟干砌填充墙的受力性能。根据该模型,试验对应工况下,无浆填充墙框架最终失效由框架破坏产生;2)无浆填充墙抗侧力贡献主要源于内部砌块之间的相互摩擦力,且该抗侧力分为恒定段、加强段以及极限承载力3段;3)提出了无浆填充墙抗侧力分段公式并得到了试验及有限元结果的验证。

反复加载下无浆砌体接缝剪切特性

为研究在钢筋混凝土框架结构和砌体结构中具有良好应用前景的无浆砌体墙的剪切特性,采用反复加载试验方法,完成了36组干砌块双剪试验,随后利用界面单元和平面应力单元建模开展了相应有限元分析.试验研究中着重考察了反复加载过程对砌体剪切特性的影响,研究结果表明:无浆砌体通缝剪切特性符合摩尔-库仑关系;剪切摩擦系数随加载周期、幅值变化而改变;利用界面单元及平面应力单元建立的有限元模型可以有效地对剪切试验进行仿真.

无浆填充墙框架拟静力试验研究

为提高填充墙框架结构整体耗能能力,同时降低由填充墙引起的"刚度效应",提出了新型的无浆填充墙框架结构并进行了材性及拟静力试验。在材性试验中得到了无浆和有浆砌块抗压及通缝抗剪强度和钢筋混凝土的材料特性;在拟静力试验中将无浆及有浆填充墙框架与相应的钢筋混凝土纯框架对比得到了不同填充墙形式下框架结构的破坏过程及形态、结构滞回曲线,分析了新型无浆填充墙框架的受力机理。研结果究表明:无浆填充墙在框架弹性工作状态下耗能良好,并且对框架结构附加刚度很小,该结构形式抗震性能良好。