钢壳混凝土沉管钢结构长寿命耐久性设计方法与防护技术

本书共分为7 章,围绕钢壳混凝土沉管钢结构耐久性设计,阐述了钢壳混凝土沉管的材料特点、结构特征及环境特征,重点介绍了长寿命周期服役工况下钢壳混凝土沉管钢结构腐蚀机理研究、防腐设计及试验研究、防腐监测技术研究及应用,并通过深中通道项目钢壳混凝土沉管隧道的设计及建设示例,展示了钢壳混凝土沉管隧道钢结构长寿命耐久性设计应用的具体方法。本书可作为近岸海港工程、桥梁工程、隧道工程、海洋工程专业相关人员的学习及参考用书。

第1 章  概述……………………………………………………………………………………… 1  1. 1  沉管隧道的应用及发展………………………………………………………………… 1  1. 2  钢壳混凝土沉管隧道材料及结构特征………………………………………………… 7  1. 3  钢壳混凝土沉管隧道的耐久性设计………………………………………………… 14  1. 4  钢壳混凝土沉管隧道耐久性保障存在的困难……………………………………… 18  本章参考文献………………………………………………………………………………… 19第2 章  海洋腐蚀环境及腐蚀特征…………………………………………………………… 22  2. 1  海洋工程钢结构防腐蚀的重要性…………………………………………………… 22  2. 2  海洋腐蚀环境………………………………………………………………………… 22  2. 3  海洋环境腐蚀类型及电化学腐蚀特征……………………………………………… 30  2. 4  深中通道气象水文地质调查及分析………………………………………………… 35  本章参考文献………………………………………………………………………………… 40第3 章  海洋工程基础设施的防腐蚀技术…………………………………………………… 42  3. 1  海洋工程基础设施用钢铁材料……………………………………………………… 42  3. 2  海洋工程基础设施涂层保护………………………………………………………… 54  3. 3  海洋工程基础设施阴极保护技术…………………………………………………… 63  本章参考文献………………………………………………………………………………… 76第4 章  钢壳混凝土沉管外壁腐蚀性能……………………………………………………… 81  4. 1  涂层破损钢壳混凝土沉管外壁腐蚀发生发展规律………………………………… 81  4. 2  流动海水条件下钢壳混凝土沉管外壁腐蚀性能…………………………………… 104  4. 3  流动海水条件下钢壳混凝土沉管外壁腐蚀理论…………………………………… 115  本章参考文献……………………………………………………………………………… 120第5 章  沉管钢壳外壁牺牲阳极阴极保护…………………………………………………… 121  5. 1  沉管钢壳牺牲阳极保护设计、制造与安装………………………………………… 121  5. 2  沉管钢壳用牺牲阳极的电化学性能………………………………………………… 141  5. 3  砂石环境牺牲阳极腐蚀行为………………………………………………………… 148  5. 4  沉管钢壳不同阶段阴极保护效果…………………………………………………… 154 5. 5  沉管钢壳阴极保护效果加速模拟与验证…………………………………………… 162  本章参考文献……………………………………………………………………………… 166第6 章  沉管钢壳外壁阴极保护数值仿真模拟……………………………………………… 168  6. 1  数值模拟技术原理及其在腐蚀研究中的应用……………………………………… 169  6. 2  沉管钢壳数值仿真模型和边界条件………………………………………………… 173  6. 3  仿真模拟对沉管钢壳阴极保护设计的优化与评价………………………………… 182  6. 4  仿真模拟的物模实验验证…………………………………………………………… 195  本章参考文献……………………………………………………………………………… 203第7 章  钢壳混凝土沉管钢结构耐久性监测  ……………………………………………… 207  7. 1  钢质结构防腐监测方法及发展现状………………………………………………… 208  7. 2  钢壳混凝土沉管耐久性长寿命周期管理策略……………………………………… 235  7. 3  钢壳混凝土沉管外壁防腐监测系统实施案例———深中通道……………………… 242  本章参考文献……………………………………………………………………………… 281附录A  牺牲阳极安装后钢壳阴极保护电位检测  ………………………………………… 289附录B  阳极检验项目、频次和技术要求…………………………………………………… 291附录C  牺牲阳极的数量和使用年限核算…………………………………………………… 293附录D  牺牲阳极铁脚与牺牲阳极支座接触电阻  ………………………………………… 295Ⅱ