混凝土随机冻融损伤三维预测模型

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1、学兔兔www.xuetutu.com第33卷第1期JournalofCivil．Architectural&EnvironmentalEngineering土木建筑与环境工程Vo1．33No．12011年2月Feb．2O11混凝土随机冻融损伤三维预测模型张峰，李术才，李守凯(山东大学土建与水利学院，济南250061)摘要：为了有效评估混凝土在冻融循环作用下的损伤，在混凝土损伤力学理论的基础上，结合实验测试建立混凝土冻融损伤预测模型，开展了引气混凝土在冻融作用后抗拉强度测试试验研究。针对混凝土的耐久性失

2、效实质是一个内部损伤演变的逐步劣化过程，对混凝土试块进行网格离散，应用概率方法分析混凝土冻融随机损伤的累积发展过程，建立混凝土损伤演化的三维多元Weibul1分布模型，基于梯度法进行参数估计，采用实测数据进行模型验证，设计了相应算法，采用C++语言编制程序进行计算，建立适用于冻融条件下的混凝土耐久性随机预测模型。数值和实测数据显示，随着冻融次数的增加，混凝土的损伤呈现非线性增长趋势。关键词：混凝土；冻融循环；试验研究；损伤；预测模型；程序中图分类号：TU528．01文献标志码：A文章编号：1674—4

3、764(2011)01—0031一O5Three-dimensionalRandomDamagePredictionModelofConcreteCausedbyFreeze-thawZHANGlong，LIShu-cai，LIShou-kai(SchoolofCivilEngineeringandWaterConservancy，ShandongUniversity，Jinan250061，P．R．China)Abstract：Inordertoeffectivelyassessthedamageo

4、fconcreteinfreeze—thawcondition，predictionmodelforconcretefrostdamageispresentedbasedondamagemechanicaltheoryandtheexperimentaltest．Thedegenerationoftensionstrengthofair—entrainingconcreteistestedafterfreezingandthawing．Providedwiththefactthatthedegener

5、ationofconcreteisaninteriordamageevolvingprocess，freezingandthawingdamageaccumulationofconcreteisanalyzedbasedonthediscretegridwithprobabilityofstochasticmethod．AndThree—dimensionalmultiparametersWeibulldistributionmode1aboutconcretedamageevolutionsispr

6、esented．Parametersareestimatedbasedongradientmethod，andthemathematicalmodelisverifiedaccordingtothetesteddata．CorrespondingalgorithmisdesignedandprogrammingiscompletedbyC++programminglanguagetoestablishconcretedurabilitypredictionmodelunderfreeze—thawco

7、nditions．Itisindicatedthatthedamageofconcretedevelopsinnonlinearwayasthefreezingandthawingincreases．Keywords：concrete；Freeze—thaw；Experimentalstudy；damage；predictionmodel；program2001年，加州伯克利分校的Mehta教授在总锈蚀、冻融破坏和海水侵蚀作用。文献[2]认为对于结59年来混凝土耐久性的研究进展时指出：引起混一般条件下

8、的混凝土结构，其功能失效的标志并非凝土结构劣化的破坏因素按照重要程度依次为钢筋钢筋锈蚀，而是冻融或腐蚀等损伤引起混凝土自身收稿日期：2010—04—08基金项目：山东省自然科学基金(ZR2009FQ020)；高等学校博士学科点专项科研基金(20100131120042)作者简介：张峰(1978一)，男，博士后，从事桥梁结构耐久性评估研究，(E—mail)zhangfeng2008@sdu．edu．cn。李术才(通讯作者)，男，博士，长江学者特聘教授，从事