本项课题以公路隧道为背景,研究在侵蚀性环境条件与结构因素的综合作用下,地下混凝土结构耐久性特征变化的机理与规律,及结构按耐久性设计的理论与方法。包括压力水头下带缝工作混凝土衬砌结构的渗流特征及耦合分析理论,衬砌结构裂缝的成因、特征及其与渗流应力相互作用的规律,以及渗流耦合条件下侵蚀性环境影响结构耐久性的机理与规律。研究成果主要有建立了可考虑渗流主轴与应力主轴不一致的影响的渗流-弹塑性应力耦合分析算法,及优化反演确定耦合分析参数的复变量微分法,并编制程序验证了建立的方法的正确性;通过进行混凝土材料的自由收缩及约束收缩试验,明确了衬砌混凝土早期力学性能的时随发展规律及其与配比的关系,建立了混凝土变形和材料内部温湿度发展的实验分析模型; 通过不同水压、不同浓度、不同裂缝宽度及不同浸泡时间条件下,氯离子在开裂混凝土中和沿裂缝运移特性的试验,得到了在压力水头与侵蚀性环境耦合作用下氯离子在开裂混凝土中运移的规律和计算模型;通过上海长江底泥中氯离子扩散特性的试验及运移参数的研究,建立了氯离子在粘土介质中运移的计算模型,并编制程序和结合上海长江隧道进行应用研究。
英文主题词concrete durability, erosion substance,concrete lining,life time design.