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1.內(nèi)容簡介 本書圍繞隧道與地下工程結構在建設施工或運營過程中可能出現(xiàn)的耐久性損傷積累問題及壽命分析與預測課題開展研究，側重于介紹研究采用的思想理念、方法手段、范圍與角度及取得的理論與應用方面的成果。全書共分八章，主要包括：緒論、工程結構可靠度的基本理論介紹、地下混凝土結構劣化度及耐久性研究體系的建立、基于碳化作用的地下混凝土結構損傷劣化模型建立、細觀損傷理論在地下混凝土結構耐久性研究及壽命分析預測中的應用、地下混凝土結構耐久性壽命智能預測研究、地下混凝土結構基于耐久性與劣化度的可靠性分析、基于氯離子滲流耦合作用的地下混凝土結構耐久性研究。 本書可供從事混凝土結構或隧道及地下工程損傷與耐久性研究，以及相應設計、施工及運營管理相關人員交流、學習或參考，也可供高等院校相關專業(yè)教師、研究生和高年級本科生使用。 2.前言 隨著工程結構耐久性問題的日益嚴重，對其研究工作也越來越為人們所重視，也取得了較豐碩的研究成果。但目前研究工作仍存在很多的不足之處，尚難以有效地解決各種實際問題和滿足工程建設的需要，尤其是在地下結構耐久性研究領域取得成果極少，近三四十年來大型地下工程建設的大量涌現(xiàn)使這一問題愈發(fā)突出和重要，然而由于經(jīng)驗上的不足及相關基礎理論研究的欠缺與滯后，該領域在設計、施工與使用過程出現(xiàn)較多因耐久性引起破壞的實際問題且缺乏相關理論、措施及規(guī)范的指導。本書也是基于此而著作的。 筆者所在研究團隊十余年來堅持對地下工程結構的耐久性問題開展研究工作，迄今已在國內(nèi)外核心期刊公開發(fā)表研究成果論文20余篇，并先后主持或參與國家自然科學基金項目“地下混凝土襯砌結構的耐久性與使用壽命”及“軟巖多元分析的智能化隨機模糊決策與工程控制”及湖北省自然科學基金項目“基于地下水滲流耦合作用的地下混凝土結構耐久性的研究”、河南省科技攻關項目“重大地下工程項目耐久性失效風險評估的關鍵技術研究”等項目的研究工作，本書的寫作即是在上述課題研究成果的基礎上進一步歸納、總結和延展而成的，同時也得到了其中的湖北省自然科學基金項目及所在單位學科建設資金的資助。 本書從不同的耐久性影響因素耦合作用的情形，以及不同的研究手段與目標角度出發(fā)，對一般地下混凝土工程結構在建設與使用過程中可能遇到的常見耐久性問題進行較全面的考慮和系統(tǒng)研究。旨在對該領域進行一些探索性和開創(chuàng)性的研究工作并獲得一定的基礎理論成果或可供借鑒的研究思路與方法，并努力將這些成果與實際工程問題聯(lián)系起來且能最大限度地解決這些問題或提供一些有益思路及方法措施。本書研究的主要內(nèi)容包括：對地下工程結構耐久性的研究現(xiàn)狀及區(qū)別于地面結構的特點進行全面的總結、歸納和評析；對影響地下結構耐久性的各因素進行歸類、分析；提出廣義耐久性及劣化度函數(shù)的理念，建立地下結構耐久性的研究、分析與評價體系；考慮幾種典型環(huán)境下的多因素耦合作用的情形，開展試驗及理論建模研究，其中尤其對于外荷載作用下混凝土的碳化腐蝕及鋼筋銹蝕破壞，以及地應力、地下水滲流耦合作用時的氯離子侵蝕破壞進行了較深入的研究及說明，以探尋其耐久性劣化的機理規(guī)律及建立結構耐久性損傷的劣化模型；應用損傷力學、可靠度理論或人工神經(jīng)網(wǎng)絡的方法原理開展地下結構耐久性壽命評判與預測的相關研究工作。 本書在寫作過程中，既注重理論及基礎知識的闡述，又重視其在實際工程中的應用和基本方法、操作過程與步驟等的介紹；既總結介紹國內(nèi)外最新研究成果、發(fā)展趨勢，又詳細說明著作者的研究思路與成果。編者們編輯成書過程也力求全書研究內(nèi)容及章節(jié)知識的系統(tǒng)性，相信該書的出版將在一定程度上推動我國在地下工程結構耐久性研究領域的關注和發(fā)展。 本書在編著過程中參考和引用了相關領域內(nèi)較多專家、學者及工程師的研究成果，在此一并表示感謝。 限于筆者水平和時間倉促，難免有疏漏和不妥之處，懇請讀者指正。 筆者2016年11月 3.目錄 第1章緒論001 1.1混凝土結構損傷及耐久性定義001 1.2地下混凝土結構損傷與耐久性研究的現(xiàn)狀及存在問題 002 1.3本書主要研究內(nèi)容 007 參考文獻010 第2章工程結構可靠度的基本理論及方法014 2.1基本概念及相關知識014 2.2工程結構可靠性分析與計算的基本方法 020 2.3結構體系可靠性分析025 參考文獻028 第3章地下混凝土結構劣化度及耐久性研究體系的建立029 3.1地下結構耐久性的影響因素分析029 3.2劣化度函數(shù)建立 039 3.3耐久性壽命評判標準及分析方法041 3.4可靠性理論方法應用于結構耐久性的研究044 參考文獻044 第4章基于碳化作用地下混凝土結構損傷劣化耐久性模型建立 046 4.1研究現(xiàn)狀046 4.2碳化試驗方案及設計方法 047 4.3試驗結果的整理與分析050 4.4基于碳化深度（劣化）模型的壽命預測057 4.5工程實例對比驗證058 參考文獻061 第5章細觀損傷理論在混凝土結構耐久性研究及壽命分析預測中的應用 062 5.1損傷力學應用在地下混凝土結構耐久性中的研究現(xiàn)狀062 5.2地下混凝土結構細觀損傷模型064 5.3地下結構損傷數(shù)值模擬與耐久性分析066 5.4鋼筋銹脹破壞耐久性壽命預測072 參考文獻073 第6章地下混凝土結構耐久性壽命智能預測研究075 6.1概述075 6.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測原理076 6.3地下結構耐久性壽命預測網(wǎng)絡模型建立及應用 079 參考文獻088 第7章地下混凝土結構基于耐久性的可靠性分析090 7.1概述090 7.2極限狀態(tài)法計算可靠度091 7.3兩種劣化度模型 093 7.4基于兩種劣化度模型的可靠性分析094 7.5工程實例分析098 參考文獻098 第8章基于滲流耦合作用的地下混凝土結構耐久性研究 100 8.1概述100 8.2巖土應力場與地下水滲流場雙場耦合作用研究102 8.3多場耦合作用下地下混凝土結構氯離子滲流及結構劣化研究110 8.4地下混凝土結構基于氯離子滲流的耐久性壽命預測研究111 參考文獻114 |
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