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1、學(xué)校代碼10590分類號(hào)Tu375UDC624密級(jí)公開i'iH火fSHENZHENUNIVERSITY碩士學(xué)位論文混凝土中多物理場(chǎng)耦合氯離子傳輸模型的數(shù)值模擬研究申請(qǐng)人姓名張昊創(chuàng)中請(qǐng)人學(xué)號(hào)2130150403專業(yè)名稱土木工程導(dǎo)師姓名及職稱邢鋒教授/崔宏志副教授二〇一五年五月十二日讀深圳大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研宄工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的作品或成果。對(duì)本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文作者
2、簽名：日期：2化年5"月丨2日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解深圳大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識(shí)產(chǎn)權(quán)單位屬深圳大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文并向國(guó)家主管部門或其他機(jī)構(gòu)送交論文的電子版和紙質(zhì)版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)深圳大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(涉密學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書）論文作者簽名：各
3、v4iI導(dǎo)師簽名：曰期：漢K年?月R日日期：ZOIC年7月/L日多物理場(chǎng)耦合氯離子傳輸模型摘要當(dāng)今社會(huì)，混凝土結(jié)構(gòu)耐久性已成
4、為一個(gè)關(guān)注的熱點(diǎn)主題，它不僅牽涉到混凝土結(jié)構(gòu)維修成本和使用壽命，還與我國(guó)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展有著密切。其中氯鹽侵蝕備受關(guān)注，關(guān)鍵在于其會(huì)造成鋼筋銹蝕。研究氯離子在混凝土內(nèi)的傳輸機(jī)理，建立相應(yīng)的傳輸模型來預(yù)測(cè)氯離子侵蝕情況至關(guān)重要。氯離子傳輸模型的研究多數(shù)是建立在氯離子單一侵蝕環(huán)境下基于Fick第二定律求解的。實(shí)際上極少數(shù)混凝土受單一環(huán)境因素作用，多數(shù)情況是受多重環(huán)境因素（如水分滲透、溫度作用、碳化作用和氯離子侵蝕）的耦合作用，個(gè)別寒冷地區(qū)還有凍融作用等，所以需要建立混凝土中多物理場(chǎng)耦合氯離子傳輸模型，對(duì)復(fù)雜環(huán)境的混凝土進(jìn)行模擬分析。本論文由淺入深先對(duì)氯離子傳輸模型進(jìn)行多因
5、素修正，而后提出自己的多物理場(chǎng)耦合氯離子傳輸模型。主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）了解復(fù)雜環(huán)境下混凝土受到的各種因素影響，在Fick第二定律的基礎(chǔ)上，把各種因素的影響體現(xiàn)在氯離子擴(kuò)散系數(shù)D的修正上，建立了基于多因素修正的氯離子擴(kuò)散系數(shù)D經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)模型中重要參數(shù)進(jìn)行敏感度分析，并且對(duì)不同的Cs(t)模型和Cb(Cf)模型進(jìn)行研究；（2）基于濱海環(huán)境浪濺區(qū)和潮汐區(qū)中水分和氯離子傳輸機(jī)理，建立了干濕循環(huán)作用下混凝土內(nèi)水分-氯離子對(duì)流擴(kuò)散耦合傳輸模型，以混凝土孔隙溶液飽和度s為因變量，對(duì)流速度u為耦合中間變量。通過水分傳輸模型控制孔隙溶液的整體遷移，氯離子傳輸模型控制孔隙中氯離子的
6、對(duì)流-擴(kuò)散作用，并對(duì)模型重要參數(shù)進(jìn)行敏感度分析；（3）復(fù)雜環(huán)境中混凝土受到大氣水分侵蝕、碳化和氯離子侵蝕作用。首先基于Papadakis碳化反應(yīng)理論建立了理論碳化模型。把混凝土內(nèi)水分傳輸與碳化作用結(jié)合起來，建立了碳化-水分耦合傳輸模型。把混凝土內(nèi)水分傳輸、碳化作用與氯離子侵蝕結(jié)合起來，建立了水分-碳化-氯離子耦合傳輸模型；（4）總結(jié)本論文創(chuàng)新點(diǎn)，對(duì)水分-碳化-氯離子耦合傳輸模型的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行I多物理場(chǎng)耦合氯離子傳輸模型探討，提出耦合模型需要改進(jìn)之處，以及該耦合模型今后可發(fā)展的方向。關(guān)鍵詞：混凝土；多物理場(chǎng)；水分傳輸；碳化作用；氯離子；耦合IINumericalSimul
7、ationResearchesofMultiphysicsCouplingChlorideIonTransportModelinConcretesAbstractAtpresent,Concretestructure’sdurationisthehottesttopic.It’snotonlylinkedwithconcretestructure’smaintenancecostandservicelife,butalsoconnectedwithsocialsustainabledevelopment.Thekeypointofleadingsteel-barcor
8、rosionmakeschlorinesalterosionpaidvitallyattention.It’simportantforustoestablishachlorideiontransportmodeltopredictthecorrosionthatbasesontheresearchesofchlorideiontransportmechanisminsidetheconcrete.Agreatnumberofchlorideiontransportmodel’ssolutionbaseonasingleenvironmentaleff
