多重環(huán)境時(shí)間相似理論及其應(yīng)用

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 問題的提出 3
1.1.1 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的嚴(yán)重性 3
1.1.2 提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要性 9
1.2 研究現(xiàn)狀 11
1.2.1 相似理論 11
1.2.2 信息科學(xué) 12
1.2.3 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性試驗(yàn)方法 12
1.2.4 耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范 18
1.3 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性相似理論與方法的發(fā)展 18
參考文獻(xiàn) 19
第2章 相似理論 25
2.1 第一相似定理 27
2.2 第二相似定理 28
2.3 第三相似定理 29
2.4 復(fù)合相似理論 30
參考文獻(xiàn) 31
第3章 相對(duì)信息理論基礎(chǔ) 33
3.1 Shannon信息理論 35
3.1.1 理論提出 35
3.1.2 理論應(yīng)用及發(fā)展 36
3.2 相對(duì)信息理論 36
3.2.1 理論提出 36
3.2.2 理論應(yīng)用及發(fā)展 37
3.3 相對(duì)信息的表示 37
3.3.1 Jumarie洛倫茲變換 37
3.3.2 相對(duì)信息熵 38
參考文獻(xiàn) 39
第4章 結(jié)構(gòu)可靠度基本理論 41
4.1 結(jié)構(gòu)可靠度的一般形式 43
4.1.1 基本概念 43
4.1.2 時(shí)變可靠度 46
4.2 可靠度的計(jì)算 47
4.2.1 驗(yàn)算點(diǎn)法 47
4.2.2 二次二階矩法 49
4.2.3 響應(yīng)面法 51
4.2.4 蒙特卡羅法 52
4.2.5 時(shí)變可靠度計(jì)算 55
4.3 不確定性的表現(xiàn)形式 57
4.3.1 事物的隨機(jī)性 57
4.3.2 事物的模糊性 57
4.3.3 事物知識(shí)的不完善性 57
4.4 基于相對(duì)信息的可靠度計(jì)算方法 58
4.4.1 基本概念 58
4.4.2 計(jì)算思路 60
參考文獻(xiàn) 61
第5章 結(jié)構(gòu)耐久性的相似問題 65
5.1 結(jié)構(gòu)耐久性的基本問題 67
5.1.1 碳化侵蝕 67
5.1.2 凍融破壞 68
5.1.3 氯鹽侵蝕 68
5.1.4 硫酸鹽侵蝕 69
5.2 耐久性的相對(duì)性 70
5.2.1 環(huán)境的相似性 70
5.2.2 信息的相對(duì)性 70
5.2.3 時(shí)間的相似性 71
5.3 常規(guī)耐久性問題的求解 71
5.3.1 一般大氣環(huán)境 71
5.3.2 凍融環(huán)境 72
5.3.3 海洋氯化物環(huán)境 73
5.4 沿海結(jié)構(gòu)耐久性問題 73
5.4.1 沿?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性的特點(diǎn) 73
5.4.2 氯離子在混凝土中的傳輸機(jī)理 74
5.4.3 主要影響因素 77
參考文獻(xiàn) 87
第6章 多重環(huán)境時(shí)間相似理論 93
6.1 一般問題 95
6.1.1 METS 95
6.1.2 METS理論的參數(shù)選取 97
6.1.3 基于METS方法的沿?；炷两Y(jié)構(gòu)壽命預(yù)測 99
6.2 METS試驗(yàn)方法與設(shè)計(jì) 101
6.2.1 METS試驗(yàn)方法研究 101
6.2.2 沿海混凝土結(jié)構(gòu)耐久性METS試驗(yàn)設(shè)計(jì) 108
6.3 沿?；炷两Y(jié)構(gòu)耐久性METS試驗(yàn)的結(jié)果與分析 112
6.3.1 第三方參照物的現(xiàn)場檢測試驗(yàn)結(jié)果與分析 112
6.3.2 現(xiàn)場暴露試驗(yàn)設(shè)計(jì) 126
6.3.3 現(xiàn)場暴露試驗(yàn)的耐久性檢測結(jié)果與分析 131
6.3.4 室內(nèi)加速試驗(yàn)結(jié)果與分析 134
6.4 沿海混凝土結(jié)構(gòu)耐久性METS相關(guān)參數(shù)的研究 146
6.4.1 METS試驗(yàn)的氯離子擴(kuò)散系數(shù)研究 147
6.4.2 氯離子擴(kuò)散系數(shù)隨暴露時(shí)間變化規(guī)律研究 155
6.4.3 不同環(huán)境氯離子表觀擴(kuò)散系數(shù)的相似性研究 160
6.4.4 混凝土表層對(duì)流區(qū)深度的試驗(yàn)研究 163
6.4.5 METS試驗(yàn)混凝土的表面氯離子濃度研究 168
6.4.6 不同環(huán)境氯離子對(duì)普通混凝土侵蝕的相似性分析 174
參考文獻(xiàn) 181
第7章 多重環(huán)境時(shí)間相似理論的工程應(yīng)用 185
7.1 METS的應(yīng)用流程 187
7.2 工程概況 190
7.3 海工混凝土相似系數(shù)的修正 193
7.4 跨海大橋耐久性METS方法的壽命預(yù)測 196
7.4.1 COMSOL Multiphysics數(shù)值分析軟件介紹 196
7.4.2 大橋主要結(jié)構(gòu)部位混凝土結(jié)構(gòu)耐久性壽命預(yù)測 198
7.4.3 與其他壽命預(yù)測結(jié)果的比較 208
參考文獻(xiàn) 211
第8章 廣義多重環(huán)境時(shí)間相似理論 213
8.1 RI-METS理論 215
8.1.1 理論引入 215
8.1.2 METS路徑 216
8.1.3 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 221
8.1.4 試驗(yàn)系統(tǒng) 232
8.1.5 相對(duì)信息 234
8.2 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范系統(tǒng) 236
8.2.1 設(shè)計(jì)規(guī)范系統(tǒng) 236
8.2.2 指定設(shè)計(jì)法 237
8.2.3 避免劣化法 250
8.2.4 基于性能和可靠度的設(shè)計(jì)方法 250
8.3 求解思路 253
參考文獻(xiàn) 254
第9章 RI-METS理論與應(yīng)用：一般大氣環(huán)境 257
9.1 劣化機(jī)理與過程 259
9.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 259
9.2.1 宏觀尺度 259
9.2.2 細(xì)觀尺度 260
9.2.3 微觀尺度 261
9.3 耐久性極限狀態(tài) 262
9.4 環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng) 263
9.5 RI-METS理論 265
9.5.1 METS理論 265
9.5.2 METS路徑 266
9.5.3 相對(duì)信息熵 266
9.5.4 相對(duì)信息 268
9.6 RI-METS理論的應(yīng)用 268
9.6.1 工程概況 268
9.6.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 268
9.6.3 試驗(yàn)系統(tǒng) 269
9.6.4 METS路徑 269
9.6.5 相對(duì)信息熵 271
9.6.6 相對(duì)信息 273
9.6.7 控制決策 275
參考文獻(xiàn) 276
第10章 RI-METS理論與應(yīng)用：凍融環(huán)境 279
10.1 劣化機(jī)理與過程 281
10.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 281
10.2.1 宏觀尺度 281
10.2.2 細(xì)觀尺度 282
10.2.3 微觀尺度 283
10.3 耐久性極限狀態(tài) 284
10.4 環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng) 284
10.5 RI-METS理論 286
10.5.1 METS理論 286
10.5.2 METS路徑 287
10.5.3 相對(duì)信息熵 288
10.5.4 相對(duì)信息 290
10.6 RI-METS理論的應(yīng)用 290
10.6.1 工程概況 290
10.6.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 290
10.6.3 試驗(yàn)系統(tǒng) 291
10.6.4 METS路徑 291
10.6.5 相對(duì)信息熵 294
10.6.6 相對(duì)信息 297
10.6.7 控制決策 301
參考文獻(xiàn) 302
第11章 RI-METS理論與應(yīng)用：海洋氯化物環(huán)境 303
11.1 劣化機(jī)理與過程 305
11.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 305
11.2.1 宏觀尺度 305
11.2.2 細(xì)觀尺度 306
11.2.3 微觀尺度 307
11.3 耐久性極限狀態(tài) 308
11.4 環(huán)境試驗(yàn)系統(tǒng) 308
11.5 RI-METS理論 310
11.5.1 METS理論 310
11.5.2 METS路徑 313
11.5.3 相對(duì)信息熵 314
11.5.4 相對(duì)信息 316
11.6 RI-METS理論的應(yīng)用 316
11.6.1 工程概況 316
11.6.2 工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 316
11.6.3 試驗(yàn)系統(tǒng) 317
11.6.4 METS路徑 317
11.6.5 相對(duì)信息熵 327
11.6.6 相對(duì)信息 332
11.6.7 控制決策 335
參考文獻(xiàn) 337
第12章 在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用 339
12.1 輸電線路覆冰后安全性的METS方法 341
12.2 結(jié)構(gòu)在地震作用下的動(dòng)力響應(yīng)的METS方法 341
12.3 衛(wèi)星發(fā)射階段的動(dòng)力特性分析的METS方法 342
12.4 橋梁結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性分析的METS方法 343
參考文獻(xiàn) 344
名詞索引 347
CONTENTS
Preface
Chapter 1 Introduction 1
1.1 Statement of problem 3
1.1.1 The severity of concrete structural durability 3
1.1.2 The importance of improving the durability of concrete structures 9
1.2 Status of research 11
1.2.1 Similarity theory 11
1.2.2 Information science 12
1.2.3 Testing method of concrete structural durability 12
1.2.4 Specification of durability design 18
1.3 Development of similarity theory and method of concrete structural durability 18
References 19
Chapter 2 Theory of Similarity 25
2.1 The first similarity theorem 27
2.2 The second similarity theorem 28
2.3 The third similarity theorem 29
2.4 Compound similarity theory 30
References 31
Chapter 3 The basic of Relative Information Theory 33
3.1 Shannon's information theory 35
3.1.1 Proposal of the theory 35
3.1.2 Application and development of the theory 36
3.2 Relative information theory 36
3.2.1 Proposal of the theory 36
3.2.2 Application and development of the theory 37
3.3 Representation of relative information 37
3.3.1 Jumarie’s Lorentz transformation 37
3.3.2 Relative information entropy 38
References 39
Chapter 4 The basic