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本论文针对耐久性问题最为突出的海港工程混凝土结构,通过对我国具有代表性的实际海港工程混凝土结构服役期应力水平测试与分析,获得典型构件在实际服役环境中的荷载类型和具有代表性的荷载水平范围;采用自主开发的恒定加压载荷和弯曲载荷装置,以工程实际的荷载类型和荷载水平为基础,从压/弯曲等静荷载类型、施加载荷范围、混凝土掺合料种类及掺量、混凝土配比参数等方面,通过室内海水模拟试验箱的人工加速模拟试验方法以及混凝土结构微观测试手段,开展处于“荷载+氯盐”条件下和“荷载+氯盐+冻融”作用下的海港工程混凝土结构氯离子扩散行为的研究。得出以下主要结论:(1)数值模拟、理论计算和现场实际测试与分析表明:所研究的海港工程混凝土构件服役期的实际应力水平有限元分析基本在7%-50%范围;“永久荷载+可变荷载”应力水平约在30%-40%之间。(2)混凝土氯离子扩散系数与弯曲应力水平间呈指数函数关系,可用公式Y=A·eBx进行表述。对于掺入活性矿物掺合料的海工高性能混凝土,其氯离子扩散系数的恒定弯曲荷载作用影响因子表达式为:Dη=0.9769·D0·e1.363η;弯曲荷载和冻融共同作用影响因子表达式为:Ddη=1.0224·D0·e1.6383η。(式中,η为自变量应力水平,Do为无荷载混凝土的氯离子扩散系数,Ddη、Dη为应力水平为η时混凝土的氯离子扩散系数。)(3)混凝土氯离子扩散系数随着压应力的增加呈现先降低后增高的趋势,所研究的混凝土约施加应力水平为30%时最低;压应力单独作用下,应力水平为η混凝土的氯离子扩散系数D。与无荷载时混凝土氯离子扩散系数D0关系式为:(4)基于室内的研究成果,对以可靠度理论为基础而建立的海工混凝土结构耐久性寿命预测模型中的关键参数进行了考虑恒定弯曲荷载作用的修正,建立了恒定弯曲荷载作用下海工混凝土结构耐久性寿命预测模型:(5)盐冻条件下,混凝土的相对动弹模量随冻融循环次数的增加而降低;混凝土的质量损失率随冻融循环次数的增加而增加,混凝土的质量损失率还随承受弯曲荷载应力水平的提高而增大。(6)弯曲荷载与冻融共同作用和弯曲荷载单独作用都会引起混凝土孔隙结构的变化,提高应力水平不仅会提高混凝土的平均孔径和总孔体积,还改变了混凝土的孔径分布。荷载与冻融共同作用对混凝土孔隙结构的影响要大于荷载单独作用对混凝土孔隙结构的影响,孔隙结构变化是引起氯离子扩散系数变化的主要因素。