地下铁道结构长效服役

橡胶颗粒形态对橡胶混凝土锈裂发展的影响研究

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Donghao Yin, Hao Jin*, Xingyu Gu, Shuo Yu, Zhihong Wang. Influence of rubber geometrical characteristics on the corrosion behavior of rebar in rubberized concrete[J]. Journal of Building Engineering. 2023, 77: 107535.

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研究目的

将橡胶混凝土应用于轨道交通振动控制领域,金浩老师已在文章“橡胶混凝土轨道振动控制措施(1)”作背景交代。并且,公众号也推送了不少文章“橡胶混凝土轨道振动控制措施(2)”、“橡胶混凝土轨道振动控制措施(3)”、“基于几何本征骨料混凝土细观模型的橡胶混凝土导电性能研究”、“基于MCM-RAG的橡胶混凝土锈裂研究”、“面支撑橡胶混凝土浮置板轨道动力特性的细观分析”、“基于细-宏观尺度参数映射的橡胶混凝土道床动力特性分析”。

在实际工程应用中,橡胶混凝土多与钢筋协同工作,组成钢筋橡胶混凝土结构。在特定服役环境下,钢筋橡胶混凝土结构(如:钢筋橡胶混凝土道床、钢筋橡胶混凝土浮置板,等)可能存在内部钢筋锈蚀引起橡胶混凝土开裂的问题。针对此问题,本文拟从细观尺度探讨橡胶颗粒的含量、尺寸等对钢筋橡胶混凝土锈裂的影响。

研究方法

基于团队提出的“几何本征骨料混凝土细观几何模型(MCM-RAG)”(已有公众号文章:几何本征骨料混凝土细观模型(MCM-RAG)V1.0几何本征骨料混凝土细观模型(MCM-RAG)V1.0-2),建立钢筋橡胶混凝土细观尺度模型(如下图)。采用径向位移法模拟钢筋锈蚀对橡胶混凝土的致裂作用,并采用试验加以验证。

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研究内容

(1)橡胶混凝土内部钢筋表面的锈层分布;(2)橡胶颗粒含量对橡胶混凝土锈裂的影响;(3)橡胶颗粒不同几何形态下橡胶混凝土的锈裂程度。

研究结论

在假定条件下,得出:(1)橡胶混凝土内部钢筋表面锈层呈上大下小的类椭圆形,在钢筋中部位置附近获得最大锈层厚度。(2)随着橡胶颗粒含量的增加,橡胶混凝土锈裂的范围及程度均呈下降趋势。(3)采用球体橡胶颗粒与立方体橡胶颗粒时橡胶混凝土的锈裂程度低于八面体橡胶颗粒。


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殷东昊:男,硕士研究生,从事轨道交通结构病害综合防治研究。参与《荷载-环境共同作用下地铁管片锈裂引起抗弯刚度退化的机理研究》等科研项目,第一作者发表SCI论文1篇、核心论文2篇,第二作者发表SCI论文1篇,申请发明专利4项。

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往期文章:
56、车致动载对锈裂承轨台的破坏作用分析
55、基于细-宏观尺度参数映射的橡胶混凝土道床动力特性分析
54、车致振动在盾构隧道中传播的规律分析及控制研究-2
53、面支撑橡胶混凝土浮置板轨道动力特性的细观分析
52、基于改进CDM-XFEM的含横向裂缝混凝土锈裂研究
51、基于MCM-RAG的橡胶混凝土锈裂研究
50、城市轨道交通盾构隧道临土侧锈裂的阶段性研究
49、基于几何本征骨料混凝土细观模型的橡胶混凝土导电性能研究
48、补充【谈谈】盾构隧道结构力学性能实验
47、地面堆载引起盾构隧道内道床脱空研究
46、车致振动在盾构隧道中传播的规律分析及控制研究-1
45、盾构隧道内道床干缩剥离的预研究
44、盾构隧道内道床脱空研究的阶段性回顾
43、杂散电流作用下螺栓锈蚀对隧道结构力学性能的影响
42、几何本征骨料混凝土细观模型(MCM-RAG)V1.0-2
41、枕下减振垫铺设方式对梯式轨道减振性能影响试验研究
40、杂散电流作用下盾构隧道内钢圈锈蚀特征研究
39、轨道交通引起沿线砌体结构振动局部放大分析
38、软土地区侧压损失对盾构隧道受力及变形的影响2
37、杂散电流与氯离子共同作用下开裂管片内部钢筋的锈蚀研究
36、三维车辆-轨道耦合动力计算模型COMSOL实现
35、三维车辆-轨道耦合动力计算模型ABAQUS实现
34、管片锈裂对抗弯刚度影响的实验研究
33、橡胶混凝土轨道振动控制措施(3)
32、管片锈裂对其抗弯刚度的影响
31、梯式轨枕轨道模态试验分析
30、盾构隧道变形发展与道床脱空状态的关系2
29、【谈谈】“有用”的数值仿真模型
28、含横向裂缝混凝土氯盐侵蚀所致锈裂面的细观分析
27、剪切型减振器下钢轨振动衰减率及阻尼器调谐分析
26、基于骨料几何本征混凝土干缩开裂的三维细观研究
25、橡胶混凝土轨道振动控制措施(2)
24、【论文】氯离子侵蚀下含横向裂缝钢筋混凝土的锈裂研究
23、【论文】局域共振型浮置板点支撑结构的带隙分析
22、【论文】杂散电流对开裂管片内部钢筋锈蚀的影响
21、【论文】荷载裂缝几何形态对管片外排钢筋锈层分布的影响
20、【论文】基于功率流法梯式轨枕轨道减振性能研究
19、【论文】基于虚拟元-有限元耦合的隧道内道床干缩裂缝细观研究
18、橡胶混凝土轨道振动控制措施(1)
17、【论文】环缝榫槽破坏对相邻环变形及内力的影响
16、【论文】基于局域共振理论的点支撑浮置板轨道减振性能优化分析【译】
15、【论文】软土地区侧压损失对盾构隧道受力及变形的影响
14、【论文】盾构隧道变形发展与道床脱空状态的关系1
13、【论文】单目标&多目标的“觅食-返巢”机制蚁群优化算法
12、【论文】蚁群算法耦合LS-DYNA梯式轨枕轨道动力特性优化
11、【著作】有限单元法在城市轨道交通振动控制中的应用
10、【论文】调频式钢轨阻尼器(TRD)对钢轨振动的影响【译】
09、【论文】环向螺栓锈蚀对盾构隧道承载性能的影响
08、【论文】盾尾挤压损伤盾构隧道的承载性能分析【译】
07、【论文】氯离子及迷流共同作用下持荷盾构管片钢筋锈层形态
06、【谈谈】城市轨道交通的振动控制(1)
05、【谈谈】盾构隧道结构力学性能实验
04、【论文】考虑混凝土塑性耗散的CDM-XFEM裂缝计算方法
03、【谈谈】针对轨道振动控制研究的动力计算模型
02几何本征骨料混凝土细观模型(MCM-RAG)V1.0
01本公众号的定位【初心】

http://www.subwaystruct.com/

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