CN118522370B 基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建方法 （哈爾濱工業大學）

HongtaoCuiet.al.Physic基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度本發明公開了一種基于混凝土時空變異性而分別建立混凝土砂漿氯離子擴散系數概率模氯離子在混凝土內部隨機細觀結構中的隨機擴以準確地預測橋梁結構中氯離子濃度的時空概2步驟一、對寒區退役混凝土橋梁構件鉆芯取樣，使用磨步驟二、基于混凝土表面氯離子濃度在服役周期內積步驟二二、用冪函數定義表觀氯離子擴散系數對時間的步驟二三、將混凝土表面氯離子濃度隨機概率模型、表3步驟三、通過X_rayCT斷層掃描技術測得混凝土芯樣步驟四、基于步驟二建立的混凝土表觀氯離子擴散系數步驟五、基于現場混凝土芯樣骨料和砂漿的三維2.根據權利要求1所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建步驟一二、考慮到氯離子未完全侵蝕混凝土橋梁，將結3.根據權利要求1或2所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型4s4.根據權利要求1所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建界面過渡區厚度服從Gamma分布；用步驟三一中測得的截面骨料總周長乘以界面過渡區厚度得到界面過渡區面積率，將界面過渡區面積率等效為三維芯樣中界面過渡區的體積率，5.根據權利要求1所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建5ea為等效骨料氯離子擴散系數，Vagg為粗骨料體積分數，Vitk6.根據權利要求1所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建步驟五一、基于混凝土芯樣CT掃描數據以及界面過渡區服從伽馬分布的界面過渡區厚度，同時，將原先多面體頂點延伸至新球面，使用convex步驟五四、使用Triangulation函數保存隨機三維多面體骨料及界面過渡區坐標信息7.根據權利要求6所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建jj8.根據權利要求6所述的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建67氯離子在混凝土結構中的擴散規律對于寒區混凝土橋梁的安全評估和等級評定具有很高[0004]為了解決現有氯離子濃度預測模型不能很好地模擬真實服役環境下混凝土橋梁8[0009]步驟三、通過X_rayCT斷層掃描技術測得混凝土芯樣中骨料通過表觀三維形貌掃描儀測量界面過渡區的厚度，分析界面過渡區厚度的統計分布特征，渡區氯離子擴散系數的統計分布特征分別建立砂漿和界面過渡區的氯離子擴散系數概率型、界面過渡區氯離子擴散系數概率模型以及混凝土三維隨機模型構建有限元概率模型，數概率模型、界面過渡區相氯離子擴散系數概率模型以及氯離子濃度分布預測概率模型。9[0024]本發明提供了一種基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型構建s[0038]步驟三、通過X_rayCT斷層掃描技術測得混凝土芯樣中骨料通過表觀三維形貌掃描儀測量界面過渡區的厚度，分析界面過渡區厚度的統計分布特征，表觀三維形貌掃描儀測量獲取樣本表觀形貌3D點云數據，以此獲取界面過渡區厚度信息，渡區氯離子擴散系數的統計分布特征分別建立砂漿和界面過渡區的氯離子擴散系數概率k[0052]步驟五四、使用Triangulation函數保存隨機三維多面體骨料及界面過渡區坐標型、界面過渡區氯離子擴散系數概率模型以及混凝土三維隨機模型構建有限元概率模型，[0054]步驟六一、將步驟五中的隨機三維多面體骨料及界面過渡區stl文件輸入到COMSOLMultiphysics有限元數值模擬標準》(GB/T50784_2013)對鋼筋混凝土板梁全長范圍內頂板不同位置的混凝土進行鉆孔i服從對數正態分布，如圖2所示，其中ti的統計均值mean_ti＝[0.5640，1.6038，i的統計標準差通過表觀三維形貌掃描儀測量界面過渡區的厚度，分析界面過渡區厚度的統計分布特征，建立界面過渡區體積的概率模型。骨料體積率為50.9界面過渡區平均厚度服從伽馬分概率模型和步驟三測得的三相體積分布計算出服役周期內混凝土砂漿氯離子擴散系數Dm、界面過渡區氯離子擴散系數概率模型以及混凝土三維隨機模型輸入有限元軟件中構建有立的基于混凝土時空變異性特征的氯離子濃度預測概率模型具有良好的預