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1.内容简介 本书围绕隧道与地下工程结构在建设施工或运营过程中可能出现的耐久性损伤积累问题及寿命分析与预测课题开展研究，侧重于介绍研究采用的思想理念、方法手段、范围与角度及取得的理论与应用方面的成果。全书共分八章，主要包括：绪论、工程结构可靠度的基本理论介绍、地下混凝土结构劣化度及耐久性研究体系的建立、基于碳化作用的地下混凝土结构损伤劣化模型建立、细观损伤理论在地下混凝土结构耐久性研究及寿命分析预测中的应用、地下混凝土结构耐久性寿命智能预测研究、地下混凝土结构基于耐久性与劣化度的可靠性分析、基于氯离子渗流耦合作用的地下混凝土结构耐久性研究。 本书可供从事混凝土结构或隧道及地下工程损伤与耐久性研究，以及相应设计、施工及运营管理相关人员交流、学习或参考，也可供高等院校相关专业教师、研究生和高年级本科生使用。 2.前言 随着工程结构耐久性问题的日益严重，对其研究工作也越来越为人们所重视，也取得了较丰硕的研究成果。但目前研究工作仍存在很多的不足之处，尚难以有效地解决各种实际问题和满足工程建设的需要，尤其是在地下结构耐久性研究领域取得成果极少，近三四十年来大型地下工程建设的大量涌现使这一问题愈发突出和重要，然而由于经验上的不足及相关基础理论研究的欠缺与滞后，该领域在设计、施工与使用过程出现较多因耐久性引起破坏的实际问题且缺乏相关理论、措施及规范的指导。本书也是基于此而著作的。 笔者所在研究团队十余年来坚持对地下工程结构的耐久性问题开展研究工作，迄今已在国内外核心期刊公开发表研究成果论文20余篇，并先后主持或参与国家自然科学基金项目“地下混凝土衬砌结构的耐久性与使用寿命”及“软岩多元分析的智能化随机模糊决策与工程控制”及湖北省自然科学基金项目“基于地下水渗流耦合作用的地下混凝土结构耐久性的研究”、河南省科技攻关项目“重大地下工程项目耐久性失效风险评估的关键技术研究”等项目的研究工作，本书的写作即是在上述课题研究成果的基础上进一步归纳、总结和延展而成的，同时也得到了其中的湖北省自然科学基金项目及所在单位学科建设资金的资助。 本书从不同的耐久性影响因素耦合作用的情形，以及不同的研究手段与目标角度出发，对一般地下混凝土工程结构在建设与使用过程中可能遇到的常见耐久性问题进行较全面的考虑和系统研究。旨在对该领域进行一些探索性和开创性的研究工作并获得一定的基础理论成果或可供借鉴的研究思路与方法，并努力将这些成果与实际工程问题联系起来且能最大限度地解决这些问题或提供一些有益思路及方法措施。本书研究的主要内容包括：对地下工程结构耐久性的研究现状及区别于地面结构的特点进行全面的总结、归纳和评析；对影响地下结构耐久性的各因素进行归类、分析；提出广义耐久性及劣化度函数的理念，建立地下结构耐久性的研究、分析与评价体系；考虑几种典型环境下的多因素耦合作用的情形，开展试验及理论建模研究，其中尤其对于外荷载作用下混凝土的碳化腐蚀及钢筋锈蚀破坏，以及地应力、地下水渗流耦合作用时的氯离子侵蚀破坏进行了较深入的研究及说明，以探寻其耐久性劣化的机理规律及建立结构耐久性损伤的劣化模型；应用损伤力学、可靠度理论或人工神经网络的方法原理开展地下结构耐久性寿命评判与预测的相关研究工作。 本书在写作过程中，既注重理论及基础知识的阐述，又重视其在实际工程中的应用和基本方法、操作过程与步骤等的介绍；既总结介绍国内外最新研究成果、发展趋势，又详细说明著作者的研究思路与成果。编者们编辑成书过程也力求全书研究内容及章节知识的系统性，相信该书的出版将在一定程度上推动我国在地下工程结构耐久性研究领域的关注和发展。 本书在编著过程中参考和引用了相关领域内较多专家、学者及工程师的研究成果，在此一并表示感谢。 限于笔者水平和时间仓促，难免有疏漏和不妥之处，恳请读者指正。 笔者2016年11月 3.目录 第1章绪论001 1.1混凝土结构损伤及耐久性定义001 1.2地下混凝土结构损伤与耐久性研究的现状及存在问题 002 1.3本书主要研究内容 007 参考文献010 第2章工程结构可靠度的基本理论及方法014 2.1基本概念及相关知识014 2.2工程结构可靠性分析与计算的基本方法 020 2.3结构体系可靠性分析025 参考文献028 第3章地下混凝土结构劣化度及耐久性研究体系的建立029 3.1地下结构耐久性的影响因素分析029 3.2劣化度函数建立 039 3.3耐久性寿命评判标准及分析方法041 3.4可靠性理论方法应用于结构耐久性的研究044 参考文献044 第4章基于碳化作用地下混凝土结构损伤劣化耐久性模型建立 046 4.1研究现状046 4.2碳化试验方案及设计方法 047 4.3试验结果的整理与分析050 4.4基于碳化深度（劣化）模型的寿命预测057 4.5工程实例对比验证058 参考文献061 第5章细观损伤理论在混凝土结构耐久性研究及寿命分析预测中的应用 062 5.1损伤力学应用在地下混凝土结构耐久性中的研究现状062 5.2地下混凝土结构细观损伤模型064 5.3地下结构损伤数值模拟与耐久性分析066 5.4钢筋锈胀破坏耐久性寿命预测072 参考文献073 第6章地下混凝土结构耐久性寿命智能预测研究075 6.1概述075 6.2人工神经网络预测原理076 6.3地下结构耐久性寿命预测网络模型建立及应用 079 参考文献088 第7章地下混凝土结构基于耐久性的可靠性分析090 7.1概述090 7.2极限状态法计算可靠度091 7.3两种劣化度模型 093 7.4基于两种劣化度模型的可靠性分析094 7.5工程实例分析098 参考文献098 第8章基于渗流耦合作用的地下混凝土结构耐久性研究 100 8.1概述100 8.2岩土应力场与地下水渗流场双场耦合作用研究102 8.3多场耦合作用下地下混凝土结构氯离子渗流及结构劣化研究110 8.4地下混凝土结构基于氯离子渗流的耐久性寿命预测研究111 参考文献114 |
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