CN118522370B 基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建方法 （哈尔滨工业大学）

HongtaoCuiet.al.Physic基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度本发明公开了一种基于混凝土时空变异性而分别建立混凝土砂浆氯离子扩散系数概率模氯离子在混凝土内部随机细观结构中的随机扩以准确地预测桥梁结构中氯离子浓度的时空概2步骤一、对寒区退役混凝土桥梁构件钻芯取样，使用磨步骤二、基于混凝土表面氯离子浓度在服役周期内积步骤二二、用幂函数定义表观氯离子扩散系数对时间的步骤二三、将混凝土表面氯离子浓度随机概率模型、表3步骤三、通过X_rayCT断层扫描技术测得混凝土芯样步骤四、基于步骤二建立的混凝土表观氯离子扩散系数步骤五、基于现场混凝土芯样骨料和砂浆的三维2.根据权利要求1所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建步骤一二、考虑到氯离子未完全侵蚀混凝土桥梁，将结3.根据权利要求1或2所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型4s4.根据权利要求1所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建界面过渡区厚度服从Gamma分布；用步骤三一中测得的截面骨料总周长乘以界面过渡区厚度得到界面过渡区面积率，将界面过渡区面积率等效为三维芯样中界面过渡区的体积率，5.根据权利要求1所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建5ea为等效骨料氯离子扩散系数，Vagg为粗骨料体积分数，Vitk6.根据权利要求1所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建步骤五一、基于混凝土芯样CT扫描数据以及界面过渡区服从伽马分布的界面过渡区厚度，同时，将原先多面体顶点延伸至新球面，使用convex步骤五四、使用Triangulation函数保存随机三维多面体骨料及界面过渡区坐标信息7.根据权利要求6所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建jj8.根据权利要求6所述的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建67氯离子在混凝土结构中的扩散规律对于寒区混凝土桥梁的安全评估和等级评定具有很高[0004]为了解决现有氯离子浓度预测模型不能很好地模拟真实服役环境下混凝土桥梁8[0009]步骤三、通过X_rayCT断层扫描技术测得混凝土芯样中骨料通过表观三维形貌扫描仪测量界面过渡区的厚度，分析界面过渡区厚度的统计分布特征，渡区氯离子扩散系数的统计分布特征分别建立砂浆和界面过渡区的氯离子扩散系数概率型、界面过渡区氯离子扩散系数概率模型以及混凝土三维随机模型构建有限元概率模型，数概率模型、界面过渡区相氯离子扩散系数概率模型以及氯离子浓度分布预测概率模型。9[0024]本发明提供了一种基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型构建s[0038]步骤三、通过X_rayCT断层扫描技术测得混凝土芯样中骨料通过表观三维形貌扫描仪测量界面过渡区的厚度，分析界面过渡区厚度的统计分布特征，表观三维形貌扫描仪测量获取样本表观形貌3D点云数据，以此获取界面过渡区厚度信息，渡区氯离子扩散系数的统计分布特征分别建立砂浆和界面过渡区的氯离子扩散系数概率k[0052]步骤五四、使用Triangulation函数保存随机三维多面体骨料及界面过渡区坐标型、界面过渡区氯离子扩散系数概率模型以及混凝土三维随机模型构建有限元概率模型，[0054]步骤六一、将步骤五中的随机三维多面体骨料及界面过渡区stl文件输入到COMSOLMultiphysics有限元数值模拟标准》(GB/T50784_2013)对钢筋混凝土板梁全长范围内顶板不同位置的混凝土进行钻孔i服从对数正态分布，如图2所示，其中ti的统计均值mean_ti＝[0.5640，1.6038，i的统计标准差通过表观三维形貌扫描仪测量界面过渡区的厚度，分析界面过渡区厚度的统计分布特征，建立界面过渡区体积的概率模型。骨料体积率为50.9界面过渡区平均厚度服从伽马分概率模型和步骤三测得的三相体积分布计算出服役周期内混凝土砂浆氯离子扩散系数Dm、界面过渡区氯离子扩散系数概率模型以及混凝土三维随机模型输入有限元软件中构建有立的基于混凝土时空变异性特征的氯离子浓度预测概率模型具有良好的预