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氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态

余朔 金浩 周顺华 毕湘利

余朔, 金浩, 周顺华, 毕湘利. 氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
引用本文: 余朔, 金浩, 周顺华, 毕湘利. 氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
YU Shuo, JIN Hao, ZHOU Shun-hua, BI Xiang-li. Steel rust layer form of sustained load segments under combined action of chloride ion and stray current[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
Citation: YU Shuo, JIN Hao, ZHOU Shun-hua, BI Xiang-li. Steel rust layer form of sustained load segments under combined action of chloride ion and stray current[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354

氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
基金项目: 国家重点研发计划项目(2017YFB1201204);国家自然科学基金项目(51478353,41472247)
详细信息
    作者简介:

    余朔(1991-),男,四川人,博士生,主要从事盾构隧道结构耐久性研究(E-mail:1610735@tongji.edu.cn);周顺华(1964-),男,浙江人,教授,博士,博导,主要从事盾构隧道结构承载性能研究(E-mail:zhoushh@tongji.edu.cn);毕湘利(1970-),男,吉林人,高工,博士,博导,主要从事盾构隧道结构承载性能研究(E-mail:bixiangli2@163.com).

    通讯作者: 金浩(1986-),男,浙江人,助理教授,博士,主要从事地下铁道混凝土结构耐久性研究(E-mail:jinhao@tongji.edu.cn).
  • 中图分类号: U455.43

Steel rust layer form of sustained load segments under combined action of chloride ion and stray current

  • 摘要: 针对盾构隧道结构在服役期间可能出现钢筋锈蚀的问题,考虑杂散电流、氯离子及外部荷载共同作用,建立了电-化-力三场耦合的三维管片数值模型,分析了多因素作用下拱腰部位管片钢筋的锈蚀率变化规律及锈层分布形态。研究表明: 1)靠近管片外侧钢筋的锈蚀率比内侧的大,不同区域的钢筋出现最大锈蚀率的位置与连心线的夹角在0°~52°之间。2)在荷载作用下管片钢筋的锈蚀率与体积应变有关,管片中部的锈蚀率大于两端的锈蚀率。3)在钢筋脱钝情况下,管片钢筋的锈蚀率随阴阳极电势差增大呈线性增加,随氯离子含量增大呈对数增加。4)在三种因素共同作用下管片钢筋的锈层分布呈偏心圆形态,且偏心圆圆心坐标及半径的大小与钢筋不均匀锈蚀系数及最大腐蚀电流密度有关。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-30
  • 修回日期:  2018-10-13
  • 刊出日期:  2019-07-25

氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
    基金项目:  国家重点研发计划项目(2017YFB1201204);国家自然科学基金项目(51478353,41472247)
    作者简介:

    余朔(1991-),男,四川人,博士生,主要从事盾构隧道结构耐久性研究(E-mail:1610735@tongji.edu.cn);周顺华(1964-),男,浙江人,教授,博士,博导,主要从事盾构隧道结构承载性能研究(E-mail:zhoushh@tongji.edu.cn);毕湘利(1970-),男,吉林人,高工,博士,博导,主要从事盾构隧道结构承载性能研究(E-mail:bixiangli2@163.com).

    通讯作者: 金浩(1986-),男,浙江人,助理教授,博士,主要从事地下铁道混凝土结构耐久性研究(E-mail:jinhao@tongji.edu.cn).
  • 中图分类号: U455.43

摘要: 针对盾构隧道结构在服役期间可能出现钢筋锈蚀的问题,考虑杂散电流、氯离子及外部荷载共同作用,建立了电-化-力三场耦合的三维管片数值模型,分析了多因素作用下拱腰部位管片钢筋的锈蚀率变化规律及锈层分布形态。研究表明: 1)靠近管片外侧钢筋的锈蚀率比内侧的大,不同区域的钢筋出现最大锈蚀率的位置与连心线的夹角在0°~52°之间。2)在荷载作用下管片钢筋的锈蚀率与体积应变有关,管片中部的锈蚀率大于两端的锈蚀率。3)在钢筋脱钝情况下,管片钢筋的锈蚀率随阴阳极电势差增大呈线性增加,随氯离子含量增大呈对数增加。4)在三种因素共同作用下管片钢筋的锈层分布呈偏心圆形态,且偏心圆圆心坐标及半径的大小与钢筋不均匀锈蚀系数及最大腐蚀电流密度有关。

English Abstract

余朔, 金浩, 周顺华, 毕湘利. 氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
引用本文: 余朔, 金浩, 周顺华, 毕湘利. 氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态[J]. 工程力学, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
YU Shuo, JIN Hao, ZHOU Shun-hua, BI Xiang-li. Steel rust layer form of sustained load segments under combined action of chloride ion and stray current[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
Citation: YU Shuo, JIN Hao, ZHOU Shun-hua, BI Xiang-li. Steel rust layer form of sustained load segments under combined action of chloride ion and stray current[J]. Engineering Mechanics, 2019, 36(7): 174-183. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2018.06.0354
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