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1.內(nèi)容簡介 本書圍繞隧道與地下工程結(jié)構(gòu)在建設(shè)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(yù)測課題開展研究，側(cè)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(yīng)用方面的成果。全書共分八章，主要包括：緒論、工程結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論介紹、地下混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)損傷劣化模型建立、細(xì)觀損傷理論在地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究及壽命分析預(yù)測中的應(yīng)用、地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命智能預(yù)測研究、地下混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)耐久性研究。 本書可供從事混凝土結(jié)構(gòu)或隧道及地下工程損傷與耐久性研究，以及相應(yīng)設(shè)計、施工及運營管理相關(guān)人員交流、學(xué)習(xí)或參考，也可供高等院校相關(guān)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(jié)構(gòu)耐久性問題的日益嚴(yán)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(shè)的需要，尤其是在地下結(jié)構(gòu)耐久性研究領(lǐng)域取得成果極少，近三四十年來大型地下工程建設(shè)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(guān)基礎(chǔ)理論研究的欠缺與滯后，該領(lǐng)域在設(shè)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(guān)理論、措施及規(guī)范的指導(dǎo)。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(jié)構(gòu)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(xué)基金項目“地下混凝土襯砌結(jié)構(gòu)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(xué)基金項目“基于地下水滲流耦合作用的地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的研究”、河南省科技攻關(guān)項目“重大地下工程項目耐久性失效風(fēng)險評估的關(guān)鍵技術(shù)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(chǔ)上進(jìn)一步歸納、總結(jié)和延展而成的，同時也得到了其中的湖北省自然科學(xué)基金項目及所在單位學(xué)科建設(shè)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(biāo)角度出發(fā)，對一般地下混凝土工程結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過程中可能遇到的常見耐久性問題進(jìn)行較全面的考慮和系統(tǒng)研究。旨在對該領(lǐng)域進(jìn)行一些探索性和開創(chuàng)性的研究工作并獲得一定的基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)耐久性的研究現(xiàn)狀及區(qū)別于地面結(jié)構(gòu)的特點進(jìn)行全面的總結(jié)、歸納和評析；對影響地下結(jié)構(gòu)耐久性的各因素進(jìn)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(jié)構(gòu)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(yīng)力、地下水滲流耦合作用時的氯離子侵蝕破壞進(jìn)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(jié)構(gòu)耐久性損傷的劣化模型；應(yīng)用損傷力學(xué)、可靠度理論或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法原理開展地下結(jié)構(gòu)耐久性壽命評判與預(yù)測的相關(guān)研究工作。 本書在寫作過程中，既注重理論及基礎(chǔ)知識的闡述，又重視其在實際工程中的應(yīng)用和基本方法、操作過程與步驟等的介紹；既總結(jié)介紹國內(nèi)外最新研究成果、發(fā)展趨勢，又詳細(xì)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(jié)構(gòu)耐久性研究領(lǐng)域的關(guān)注和發(fā)展。 本書在編著過程中參考和引用了相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)較多專家、學(xué)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(jié)構(gòu)損傷及耐久性定義001 1.2地下混凝土結(jié)構(gòu)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(xiàn)010 第2章工程結(jié)構(gòu)可靠度的基本理論及方法014 2.1基本概念及相關(guān)知識014 2.2工程結(jié)構(gòu)可靠性分析與計算的基本方法 020 2.3結(jié)構(gòu)體系可靠性分析025 參考文獻(xiàn)028 第3章地下混凝土結(jié)構(gòu)劣化度及耐久性研究體系的建立029 3.1地下結(jié)構(gòu)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(biāo)準(zhǔn)及分析方法041 3.4可靠性理論方法應(yīng)用于結(jié)構(gòu)耐久性的研究044 參考文獻(xiàn)044 第4章基于碳化作用地下混凝土結(jié)構(gòu)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(shè)計方法 047 4.3試驗結(jié)果的整理與分析050 4.4基于碳化深度（劣化）模型的壽命預(yù)測057 4.5工程實例對比驗證058 參考文獻(xiàn)061 第5章細(xì)觀損傷理論在混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究及壽命分析預(yù)測中的應(yīng)用 062 5.1損傷力學(xué)應(yīng)用在地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性中的研究現(xiàn)狀062 5.2地下混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)觀損傷模型064 5.3地下結(jié)構(gòu)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(yù)測072 參考文獻(xiàn)073 第6章地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命智能預(yù)測研究075 6.1概述075 6.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測原理076 6.3地下結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測網(wǎng)絡(luò)模型建立及應(yīng)用 079 參考文獻(xiàn)088 第7章地下混凝土結(jié)構(gòu)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(xiàn)098 第8章基于滲流耦合作用的地下混凝土結(jié)構(gòu)耐久性研究 100 8.1概述100 8.2巖土應(yīng)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(jié)構(gòu)氯離子滲流及結(jié)構(gòu)劣化研究110 8.4地下混凝土結(jié)構(gòu)基于氯離子滲流的耐久性壽命預(yù)測研究111 參考文獻(xiàn)114 |
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